Phononic Casimir corrections for Graphene resonator
通过计算石墨烯声学声子的Casimir能量，我们发现了一些依赖于温度的石墨烯片悬挂在沟槽上的预张力的修正。我们得到的顺序的几个mN/m的这些修正在完全以及双钳位石墨烯在一个狭窄的沟槽与一个纳米的宽度，在室温下的值。这些值与实验值相比是相当大的，并且可以增加石墨烯的基本共振频率。这些校正的值通过增加温度而增加，因此它们可以用于调节石墨烯预张力。
2018-12-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Phonon-assisted Casimir interactions between piezoelectric materials
本文利用广义 Born-Huang 流体动力学模型研究压电材料中的声子与电磁耦合，提出实频有限温度方法计算 Casimir 力，首次证明可通过声子性质控制该力，并能区分不同压电多型体的表面声子极化激元。
2024-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Impact of nuclear vibrations on van der Waals and Casimir interactions at zero and finite temperature
范德华力（vdW）和卡西米尔相互作用关键取决于材料的性质和几何形状，特别是在分子尺度上，温度可以产生显着的相对变化的相互作用特性。尽管如此，这些相互作用的常见处理忽略了电磁延迟，原子论，或集体机械振动（声子）对红外响应的贡献，这可以以非平凡的方式与温度相互作用。我们提出了一个理论框架计算分子结构之间的电磁相互作用，占他们的几何形状，电子离域，短程原子间的相关性，耗散，声子在原子尺度上，以及长程电磁相互作用之间或在连续的宏观机构附近。我们发现，在碳同素异形体，特别是富勒烯，碳炔线，和石墨烯片，声子可以强烈耦合与远程电磁场，特别是在介观尺度（纳米），创造离域声子极化激元，显着修改红外分子响应。这些极化激元特别依赖于分子的维数和耗散，反过来又会影响宏观金表面以上这些机构的vdW相互作用自由能，产生非单调的幂律和非平凡的温度变化在纳米分离，是在目前的卡西米尔力实验的范围内。
2018-10-08 cond-mat.mes-hall
Energy loss mechanism for suspended micro- and nanoresonators due to the Casimir force
从理论上研究了悬浮微纳谐振器中由于非接触声能量损失而引起的能量损失机理。该机制在于将来自谐振器的振动运动的机械能转换成附近大结构（例如衬底）上的声波，这是由于谐振器和那些结构之间的耦合，该耦合是由作用在分离间隙上的卡西米尔力引起的。所得到的品质因数Q的悬臂梁和桥梁的微型和纳米谐振器在接近底层衬底的解析表达式推导和相关的机制进行了调查，证明其重要性时，涉及纳米间隙。
2011-05-11 cond-mat.mes-hall
Absence of Casimir regime in two-dimensional nanoribbon phonon conduction
与三维（3D）纳米结构形成鲜明对比，我们发现，在二维（2D）纳米带的边界散射单独不会导致一个有限的声子平均自由程。如果结合一个固有的散射机制，2D边界散射确实减少了整体的平均自由程，但后者不成比例的带宽度，不像众所周知的Casimir制度发生在3D纳米线。我们表明，边界散射可以占一个简单的Mathiessen型的方法为许多不同的3D纳米线的横截面形状，但这是不可能的，在2D纳米线的情况下，需要一个完整的解决方案的玻尔兹曼输运方程。这些事实对悬浮纳米结构的热导率有很强的影响。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum degeneracy in mesoscopic matter: Casimir effect and Bose-Einstein condensation
本研究测量了碳纳米管上固态氦中零点声子诱导的声学Casimir压力，发现介观尺度下热力学量具尺寸依赖性并可能出现四相点，且实验发现了50多年前预言的零点空位BEC。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall
Exciton interaction with acoustic phonons in PbS nanocrystals
采用${\bf k} \cdot {\bf p}$模型计算了PbS纳米晶体中激子与声子通过形变势的相互作用。的基本呼吸模式和它的泛音，以及与总角动量$j=2$的球振动的黄-里斯因子的大小依赖性进行了评估。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall
Carrier dynamics and coherent acoustic phonons in nitride heterostructures
我们模拟了嵌入在\textit{pin}二极管结构中的InGaN/GAN多量子阱中相干声学声子的产生和传播，并在模拟的泵浦-探测实验中计算了时间分辨的反射率信号。载流子是通过GAN带隙以下的超快泵浦在InGaN阱中产生的，并且在玻尔兹曼方程框架中处理光激发载流子的动力学。量子阱中的相干声学声子是通过形变势电子-声子和压电电子-声子与光生载流子的相互作用产生的，后者是主要的机制。相干纵向声学声子以声速传播到结构中，修改光学性质并产生巨大的振荡差分反射率信号。我们证明，可以实现差分反射率的相干光控制使用延迟控制脉冲。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Interaction of electrons with acoustic phonons in AlN/GaN resonant tunnelling nanostructures at different temperatures
在$T\geqslant 0$上，利用有限温度格林函数方法和Dyson方程，首次建立了多层氮化物基AlN/GAN纳米结构中电子与声学声子相互作用的理论。得到了描述电子与声学声子系统的哈密顿量的分量以及由于电子-声子相互作用而引起的电子谱移动的幅度。的电子光谱水平和声学声子的频谱的依赖关系被发现取决于在所研究的纳米结构中的内部势垒的位置。计算了不同温度值$T$的电子光谱和衰变率的温度漂移。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced magnetoresistance of two-dimensional electrons interacting with acoustic phonons
从理论上研究了微波辐射下二维电子系统中电子-声子相互作用对磁输运的影响。除了存在于微波的情况下的声子诱导的电阻振荡，辐照样品的磁阻包含振荡的贡献，由于电子散射的杂质和声学声子。由于电子-声子散射的贡献被描述为声子诱导的电阻振荡和微波诱导的电阻振荡的干涉的结果。此外，微波加热电子会导致一种特殊的声子诱导振荡。讨论了不同贡献的相对强度及其对参数的依赖性。众多的振荡贡献的相互作用表明一个奇特的磁阻图片在高迁移率层的温度时，电子-声子散射变得重要。
2010-02-28 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon dynamics in thin-films of the topological insulator Bi2Se3
瞬态反射率的痕迹测量的纳米尺寸的薄膜的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3揭示了GHz范围内的振荡驱动的热载流子光激发与超短激光脉冲的1.51 eV的光子能量的弛豫。这些振荡已经被认为是由声学声子动力学引起的，包括以驻波形式的相干纵向声学声子。随着薄膜厚度从40 nm减小到15 nm，振荡频率从~35 GHz增加到~70 GHz，这归因于两种不同模式之间的相互作用，对于厚度大于40 nm的薄膜，采用行波模式;对于厚度小于40 nm的薄膜，采用薄膜体声波谐振器（FBAWR）模式。当Bi_2Se_3膜中的间接界面耦合将FBAWR机制切换到兰姆波激发时，对于厚度低于15 nm的膜，振荡的幅度迅速衰减。相干纵向声学声子的频率范围与Bi 2Se 3的弹性性质很好地一致。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall
Electron-acoustic-phonon interaction in core/shell Ge/Si and Si/Ge nanowires
推导了具有圆形截面的Ge/Si和Si/Ge核/壳纳米线结构的电子-和空穴-声学-声子形变势哈密顿量（H_{E-DP}）的一般表达式.基于短程弹性连续介质方法和导出的解析结果，分析了空间约束对矢量声子位移、声子色散关系以及电子-声子和空穴-声子散射振幅的影响.结果表明，声学矢量位移，声子频率和H_{E-DP}目前混合扭转，轴向和径向分量取决于角动量量子数和声子波矢量的考虑。结果表明，由于界面处的空间约束和本征应变，各组分材料的体群速度被重正化。讨论了绝缘壳层对Ge/Si和Si/Ge纳米线中声子色散和电声子耦合的影响。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Acoustic Frequency Multiplication and Pure Second Harmonic Generation of Phonons by Magnetic Transducers
我们预测频率倍增的表面声波在介电基板通过相邻的磁换能器的铁磁共振时，由微波驱动。我们发现纯二次谐波产生（SHG）没有任何线性和三次谐波成分的磁性纳米线。通过改变纳米线的饱和磁化方向，实现了倍频和线性声子抽运的切换，或者通过磁性纳米盘实现了倍频和线性声子抽运的定向分离。我们解决了高效率的SHG具有可比的幅度的线性响应，以及独特的非互易声子输运，这是显着不同的声子谐波。这种由微波驱动的声频梳将为微型声子和自旋电子器件带来前所未有的可调谐性。
2022-12-07 cond-mat.mes-hall
Energy relaxation in hot electron quantum optics via acoustic and optical phonon emission
本文从理论上研究了热量子霍尔边沟电子在声光声子共同作用下的弛豫过程。为了模拟最近的实验与单电子源，我们描述了模拟，提供了电子能量的分布和到达时间在一个固定的距离从源检测器。从这些模拟中，我们提取的光学声子，包含从直接发射过程的贡献，以及一个涉及边缘通道间的过渡，驱动的顺序发射的第一个声学-然后光学-声子的有效发射率。此外，我们考虑由于声学声子发射和由此产生的电子能量分布的加宽的平均能量损失，并推导出一个有效的漂移扩散模型，这个过程。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the magnon-phonon interaction in high overtone bulk acoustic resonator-ferromagnetic thin film hybrids
本研究通过变温铁磁共振实验，探究了Co25Fe75薄膜与蓝宝石体声波谐振器中磁振子-声子耦合强度及阻尼率，证实低温下协同性达C≈1，并展示了其在应变传感中的应用潜力。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall
Quantum oscillations in acoustic phonons in Weyl semimetals
从理论上研究了量子化磁场对三维拓扑Weyl半金属中电子-声子相互作用对长波声学声子能谱的影响.我们发现声子的色散和衰减在低温下随磁场的变化呈现出明显的振荡行为。当费米能处于不同的能区时，这些振荡是不同的。此外，当增加磁场时，外尔谱的范霍夫奇异性可以表现为不同振荡模式之间的过渡。这些声子行为可以提供费米表面形貌和Weyl半金属的相对论特征的可测试指纹。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall
Theory of acoustic-phonon assisted magnetotransport in 2D electron systems at large filling factors
本文提出了弱垂直磁场中声子感生电阻振荡的微观理论。计算是基于二维电子与三维（体）声学声子的相互作用的考虑，并考虑到立方晶体中的声子谱的各向异性。计算了[001]生长GaAs量子阱的磁电阻。计算结果与已有的实验数据一致。除了数值结果外，还得到了磁电阻振荡部分的解析表达式。这些表达式在高阶磁声子共振区域是有效的，并描述了沿某些高对称方向极化的几组声子所确定的振荡磁阻。
2010-02-28 cond-mat.mes-hall
A new relation between the hot electron power loss and acoustic phonon limited mobility in Bloch-Grüneisen regime
在Bloch-Grüneisen（BG）体系中，给出了半导体中三维和二维电子气以及Dirac费米子的声子散射引起的电子功率损失F（T）和迁移率μ_p的表达式。我们得到了一个简单的关系式F（T）μ_p = ηev_s^2，其中η（~1）为常数，e为电子电荷，v_s为声学声子速度。它被发现是独立的温度和电子浓度。将此关系应用于GaAs异质结和石墨烯，从测量的F（T）得到μ_p。我们提出，利用这个关系，在完全依赖于声学声子耦合的BG区，F（T）的测量可以作为确定低温μ p的工具，而低温μ p由于无序的贡献而难以测量
2017-06-21 cond-mat.mes-hall
Amplification of acoustic phonons in superlattice
本文从理论上和数值上研究了超晶格中声学声子在电场$E =E_0 + E_1 cos(ωt)$作用下的放大。计算在超声波区$(ql\gg 1)$中进行，其中衰减系数取决于声子波矢量$ q =[-\fracπ{q} \quad \frac{2pi}{q}]$和频率$ω_q = 10^{12} s^{-1}$。在放大远远超过吸收和比率$ frac\mid\frac{Γ/Γ_0\mid_{min}}{\midΓ/Γ_0\mid_{max}}\approx 3$的情况下实现反转。通过使用专门的频谱技术获得来自噪声（声子谱）的声能的高频建立。这表明在太赫兹范围内产生的声子的放大导致获得超声波脉塞的可能性。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal Acoustic and Optical Phonon Dispersion Mediated by Berry Curvature in Chiral Weyl Semimetals
Brandeis University（布兰迪斯大学）
研究 Weyl 半金属中磁场所致声子色散的非 reciprocal 性，揭示 Berry 曲率对声学和光学声子分布的影响
2025-11-27 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Propagating Gigahertz Coherent Guided Acoustic Phonons in Free Standing Single Copper Nanowires
我们报告千兆赫兹声学声子波导在独立的单铜纳米线研究飞秒瞬态反射率测量。在Pochhammer和Chree方程的半解析解的基础上讨论了结果。所产生的高斯波包的两种不同的模式的扩展推导出解析和样品反射率的观察到的振荡进行比较。这些实验提供了一种独特的方式来独立地获得几何和材料特性。这种在单个纳米物体中直接观察相干引导声学声子的方法也是迈向纳米横向尺寸声学换能器和纳米线热性质综合研究的第一步。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Electron - acoustic phonons scattering in quantum wells in a tilted quantizing magnetic field
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
研究倾斜量磁场中量子井内电子与纵向声子的散射行为，推导散射率表达式并分析磁场强度、方向及量子井势能分布对散射率的影响。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall
Fluctuation properties of acoustic phonons generated by ultrafast optical excitation of a quantum dot
从理论上研究了超快光激发下半导体量子点中声学声子的涨落特性。利用单个超快脉冲的激发产生限于量子点的激子，该激子耦合到纵向声学声子。这导致极化子在量子点中的形成，伴随着声子波包的发射。我们发现，晶格位移的波动与波包后，一个单一的激光脉冲激发与激子跃迁共振的波动总是大于各自的真空值。用第二个脉冲操纵激子可以导致波动降低到真空极限以下，这意味着声子被压缩。结果表明，波包的压缩特性强烈地依赖于两个激光脉冲之间的相对相位和时间延迟。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall
Dimensional crossover of acoustic phonon lifetime in $2H$-MoSe$_2$
本文报道了2-$H$ -MoSe $_2$中相干层间纵声学声子的时间分辨观测.飞秒泵浦-探测技术被用来调查这些振动模式的能量损失的演变，在广泛的选择的MoSe $_2$薄片具有不同的厚度范围从双层到散装限制。通过直接分析模式的时间衰减，我们可以清楚地区分与层状系统中声子的声学平均自由程相关的突然交叉，以及在降维时对声学衰减通道施加的约束。单层或少层材料的低维度固有的损耗对其在光机械和光电子器件中的使用施加了关键限制。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall
Transport relaxation rate of a two-dimensional electron gas: Surface acoustic-phonon contribution
本文计算了二维电子气受热激发表面声声子散射的输运弛豫率1/τ。发现1/τ的温度依赖性在高温下与T呈线性关系，但当T低于表面声的布洛赫-格吕尼森温度时，1/τ的温度依赖性像T^α一样减小;对于变形-势（压电）相互作用，α =7（5）。讨论了晶体表面和二维电子气之间的有限距离的影响。结果进行了比较与那些已经计算的三维和二维声子与二维电子气相互作用。
1997-02-17 cond-mat.mes-hall
Acoustic topological circuitry in square and rectangular phononic crystals
我们系统地设计了一系列方形和矩形声子晶体，以创建复杂拓扑声子电路的实验实现。所观察到的奇异拓扑输运完全依赖于底层结构，其必须属于正方形或矩形晶格系统，而不是任何基于六边形的结构。所选的声子系统由方形钢棒的周期性阵列组成，其在宽带频率范围（~0.5 MHz）内划分水中的声波。超声换能器发射声脉冲，该声脉冲在遇到节点之前沿着畴壁传播，声信号从该节点朝向三个出口端口分割。数值模拟清楚地说明了高分辨率的边缘状态，以及证实我们的实验结果。为了实现对能量流的完全控制，需要功率分配和重定向装置。我们的设计提供的可调性，结合拓扑鲁棒性的模式，将导致他们的同化到声学设备。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric surface acoustical phonon limited mobility of electrons in graphene on a GaAs substrate
研究了GaAs衬底上单层石墨烯中Dirac费米子的迁移率，该迁移率受GaAs（PA）压电表面声学声子的外生势和石墨烯（DA）声学本征声子的本征形变势的共同作用限制.在高温（$T$）制度的动量弛豫速率表现出相同的线性依赖$T$，但不同的依赖载流子密度$n$，相应的迁移率$μ\propto 1/\sqrt{n}$和$1/n$，分别为PA和DA散射机制。在低$T$ Bloch-Grüneisen制度，迁移率显示相同的平方根密度依赖性，$μ\propto \sqrt{n}$，但不同的温度依赖性，$μ\propto T^{-3}$和$ T^{-4}$，分别为PA和DA声子散射。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall
Heat transfer across a vacuum gap induced by piezoelectrically mediated acoustic phonon tunneling
与声学声子只能在物质介质中传播的常见概念相矛盾的是，它们实际上可以在压电的帮助下穿过真空间隙，传输比黑体辐射更强的热通量。在这里，我们提出了一个理论公式，这种压电介导的热传递的热通量，适用于任何各向异性压电晶体与任意取向。几个数值计算结果表明，并与其他近距离机制，包括近场辐射传热和其他声学声子隧穿机制驱动的传热。我们发现，压电介导的热传递具有显着的效果时，真空间隙的尺寸小于声子的特征热波长，其热通量可以支配所有其他已知的热传递机制在温度低于50 K的压电固体之间的热传递。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Thermodynamics of Acoustic Phonons in Suspended Graphene
最近的理论已经预测了局部加热的悬浮石墨烯中的面内（LA和TA）和面外（ZA）声学声子浴之间的大温差。为了验证这些预测，以及它们对理解二维材料的非平衡热力学的影响，需要实验技术。在这里，我们提出了一种方法来确定声学声子浴温度从悬浮石墨烯的频率依赖性的机械响应功率调制激光。机械运动揭示了两个抵消贡献的热膨胀力，这是由于快速的正热膨胀的面内声子和较慢的负热膨胀的面外声子。这两个力的大小揭示了平面内和弯曲声学声子在稳态下处于非常不同的温度，通常观察到的比值$ΔT_{\mathrm{LA+TA}}/ΔT_{\mathrm{ZA}}$在0.2和3.7之间。这些偏离通常使用的局部热平衡假设（$ΔT_{\mathrm{LA+TA}}=ΔT_{\mathrm{ZA}}$）的偏差会影响二维材料热性质的实验分析。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall
Lifetimes of Confined Acoustic Phonons in Ultra-Thin Silicon Membranes
我们研究了频率高达500 GHz的相干声学声子模式在超薄独立硅膜的弛豫。利用异步光取样的超快泵浦探测技术，我们观察到随着薄膜厚度从\sim 194 nm减小到8 nm，一阶偏振模的衰减时间从\sim 4.7 ns减小到5 ps。实验结果进行了比较与理论同时考虑固有的声子-声子相互作用和外在的表面粗糙度散射，包括波长依赖的镜面反射。我们的研究结果提供了深入了解纳米机械谐振器和纳米结构中的热传输的一些限制。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Influence of cross-section geometry and wire orientation on the phonon shifts in ultra-scaled Si nanowires
工程的截面形状和尺寸的超尺度硅纳米线（SiNWs）提供了一个有吸引力的方式来调整其结构特性。利用修正的价力场模型计算了圆形、六边形、正方形和三角形硅纳米线的声学和光学声子位移。声学声子蓝移（声学硬化）和光学声子红移（光学软化）显示出对硅纳米线的截面形状和尺寸的强烈依赖性。三角形的硅纳米线具有最小的结构对称性所揭示的分裂的简并弯曲声子模式和显示最小的声硬化和最大的光硬化。声硬化，在所有的硅纳米线，是由于减少的截面尺寸的内部和表面原子之间的振动能量分布的差异。光学软化归因于声子群速度的降低和振动能量密度在内部原子上的局域化。虽然声学声子位移显示出很强的线取向依赖性，光学声子软化是独立的线取向。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall
Role of Acoustic Phonon Transport in Near- to Asperity-Contact Heat Transfer
声学声子输运被揭示为一个潜在的辐射到传导转换机制的个位数纳米真空间隙。为了证明这一点，我们测量从反馈控制的铂纳米加热器的横向振荡的硅尖的尖端纳米加热器真空间隙距离精确地控制从一位数的纳米到批量接触在高真空剪切力显微镜的热传递。测得的热导显示间隙依赖性的$d^{-5.7\pm1.1}$在近接触制度，这是在良好的协议与声学声子输运模型的基础上的原子格林函数框架。所获得的实验和理论结果表明，声学声子运输跨越纳米级真空间隙可以是占主导地位的热传递机制，在近和粗糙接触制度，并可以潜在地控制由外力刺激。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon scattering limited carrier mobility in 2D extrinsic graphene
我们从理论上计算了非本征（即门控或掺杂有可调和有限的载流子密度）2D石墨烯层中的声子散射限制的电子迁移率作为温度$(T)$和载流子密度$(n)$的函数。我们发现一个温度依赖的声子限制电阻率$ρ_{ph}(T)$是线性的温度与$T\agt 50 K$的室温本征迁移率达到值以上的$10^5$ cm $^2/Vs$。本文讨论了$ρ_{ph}(T) \sim T^4$用于非屏蔽电子-声子耦合时的低温Bloch-Grüneisen行为。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Advances in coherent coupling between magnons and acoustic phonons
本文展望了磁振子与声学声子通过磁弹耦合实现相干互转换的最新进展，重点介绍磁性薄膜中的非互易声波传播与强耦合特性，并探讨表面声波谐振器在量子转换和微波自旋电子学中的应用前景。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall
Hot-electron cooling by acoustic and optical phonons in monolayers of MoS$_2$ and other transition-metal dichalcogenides
我们研究了单层MoS $_2$中声学声子和光学声子对热电子的冷却。考虑到所有相关的电子-声子（el-ph）耦合，研究了冷却功率$P$（$P_e = P/n$）作为电子温度$T_e$（0-500 $\mathrm{K}$）和载流子密度$n$（$10^{10}$ $\mathrm{cm}^{-2}$）的函数。我们发现，在$T_e \sim 50$ - $75$ $\mathrm{K}$处发生了从低$T_e$的声学声子主导冷却到高$T_e$的光学声子主导冷却的交叉.未屏蔽的变形势（DP）耦合到TA声子示出占主导地位的$P$由于声学声子散射在整个温度和密度范围内考虑。由于屏蔽DP耦合到LA声子和屏蔽压电（PE）耦合到TA和LA声子的冷却功率是低的数量级。在Bloch-Grüneisen（BG）方案中，预测$P\sim T_e^4$（$T_e^6$）和$P\sim n^{-1/2}$（$P_e\sim n^{-3/2}$）存在未筛选（筛选）的el-ph相互作用。由于光学声子的冷却功率主要由零阶DP耦合和Fröhlich相互作用，并被发现显着减少的热声子效应时，由于声子-声子散射的声子弛豫时间是大的弛豫时间相比，由于el-ph散射。研究了热声子分布函数对$T_e$和$n$的依赖性。我们的单层MoS $_2$的结果进行了比较，在传统的二维电子气（2DEGs），以及单层和双层石墨烯。
2014-10-13 cond-mat.mes-hall
GaAs/AlAs Acoustic Nanocavities for Coherent GHz-THz Phonon Engineering
Université Paris-Saclay, C.N.R.S., Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，纳米科学与技术中心）
本文综述了GaAs/AlAs声学纳米腔在GHz-THz声子工程中的进展，重点介绍了基于DBR的微柱谐振器实现三维声子限制和光声场共定位，以及超快光学技术对纳米尺度声子动力学的探测。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall
Ultra-low acoustic-phonon-limited mobility and giant phonon-drag thermopower in MgZnO/ZnO heterostructures
我们提出了数值模拟的声学声子有限的迁移率，$μ_{ac}$，声子拖曳热电势，$S^{g}$，在二维电子气限制在MgZnO/ZnO异质结构。计算是基于玻尔兹曼方程，并且是针对0.3-20 K范围内的温度和片材密度$0.5$ - $30\times 10^{15}$ m $^{-2}$进行的。在没有任何可调参数的情况下，$μ_{ac}$的理论估计值与实验值符合得很好。我们发现，$μ_{ac}$的幅度显着降低GaAs基异质结构。声子拖曳热电势$S^{g}$，根据Herring的表达式与$μ_{ac}$成反比，在$T=5$ K下严重增加超过200 mV/K，这取决于片密度。$S^{g}$的巨大值导致$ZT$在低温下的品质因数的强烈改善。我们的研究结果表明，MgZnO/ZnO异质结构可以在低温下良好的热电材料的候选人。
2014-03-29 cond-mat.mes-hall
Theory of spin Seebeck effect activated by acoustic chiral phonons
本文从理论上研究了手性绝缘体/普通金属结中由温度梯度驱动的自旋电流，基于声学声子介导的晶格旋转回转磁响应推导出自旋电流公式，为不依赖磁性和自旋轨道相互作用的手性声子激活自旋塞贝克效应提供了微观理论基础。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon-limited resistivity in spin-orbit coupled 2DEG: Deformation potential and piezoelectric scattering
利用玻尔兹曼输运理论研究了Rashba自旋轨道耦合二维电子气中电子与声学声子的相互作用。变形势和压电散射机制被认为是在布洛赫Gruneisen（BG）以及均分（EP）制度。讨论了Rashba自旋轨道相互作用对BG和EP区电阻率温度依赖性的影响。我们发现，由于自旋轨道耦合，BG区的电阻率的温度依赖性的有效指数减小。
2012-12-07 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon-based interaction between coplanar quantum circuits in magnetic field
我们研究了在垂直磁场B中两个相邻的含半导体量子点接触的共面电路之间基于声学声子的相互作用。在拖曳式实验中，响应于另一个电路中的外部电流，测量其中一个电路（无偏置）中流动的电流。在中度B中，感应电流的符号仅由B的极性决定。这表明声子发射/再吸收有效的空间区域由磁场控制。用二维电子系统中跳跃轨道的非平衡输运解释了结果。
2010-11-17 cond-mat.mes-hall
Chiral phonons and phononic birefringence in ferromagnetic metal - bulk acoustic resonator hybrids
本文实验研究铁磁金属薄膜与多种衬底声子模式间的磁弹耦合，发现所有衬底均存在声子双折射，并通过选择声子模式实现Purcell增强耦合。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Energy transport and coherence properties of acoustic phonons generated by optical excitation of a quantum dot
从理论上研究了量子点在脉冲激发和连续波激发下的声子能量输运和声子的相干特性。对于脉冲激发，取决于脉冲面积和脉冲持续时间，有限数量的声子波包被发射，而对于连续波激发的情况下，一个序列的波包具有减小的振幅后产生的激发已经被switchedon.We表明，与所产生的声子的能量流是部分相关的相干声子振荡和部分非相干声子发射。能量转移到声子的效率和能量流的细节强烈地并且以非单调的方式依赖于表现出共振行为的拉比频率。然而，在cw激发的情况下，事实证明，转移到声子的总能量以单调的方式直接与拉比频率相关。
2014-06-10 cond-mat.mes-hall
Electron-Phonon Interactions in Bilayer Graphene: A First Principles Approach
采用密度泛函微扰理论分析了双层石墨烯中的电子-声子相互作用。结果表明，与单层石墨烯相比，双层石墨烯中的声子散射更接近于体石墨。特别是，在最低的导带中的电子-声子散射主要由六个最低的（声学和类声学）声子分支，只有轻微的贡献，从光学模式。在低/中等电子能量的总散射率可以描述一个简单的双声子模型的变形势近似与有效常数Dac $\approx$ 15 eV和Dop $\approx 2.8 \times 108$ eV/cm的声学和光学声子，分别。随着声学声子散射的增强，双层石墨烯的低场迁移率预计将显著小于单层石墨烯的低场迁移率。
2010-11-24 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon spectroscopy of Dirac Fermion scattering by transverse and longitudinal acoustic phonons in graphene
最近观察到的磁声子共振在石墨烯的磁阻研究使用久保形式主义。这种分析提供了一个定量拟合的实验数据在很宽的范围内的载流子密度。它证明了由低能量横向声学（TA）模式声子的载流子散射的优势：磁声子共振振幅是显着强的TA模式比纵向声学（LA）模式。我们表明，LA和TA声子速度和电子-声子耦合强度确定的磁声子共振测量也提供了一个很好的拟合电阻率在零磁场在4-150 K的温度范围内的测量依赖性。石墨烯中磁声子共振的半经典描述示出的磁振荡周期对载流子密度的依赖性提供了一个简单的物理解释。讨论了量子计算与半经典模型的对应关系。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Unifying the low-temperature photoluminescence spectra of carbon nanotubes: the role of acoustic phonon confinement
在低温下，单壁碳纳米管的光致发光显示出各种各样的光谱轮廓，从悬浮纳米管中的超窄线到宽的和不对称的线形，这些线形在激子-声子耦合方面困扰着当前的解释。在这里，我们提出了一套完整的光致发光矩阵嵌入纳米管，包括前所未有的窄发射线。我们表明，在纳米管的低温发光分布的多样性起源于其低能量声学声子模式的微小修改。当低能量模式被局部抑制时，恢复了窄至0.7 meV的尖锐的光致发光线。此外，具有特定温度依赖性的多峰发光曲线显示存在受限声子模式。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall
Acoustic and Optical Phonon Frequencies and Acoustic Phonon Velocities in Silicon-Doped Aluminum Nitride Thin Films
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Auburn University（奥本大学）
研究硅掺杂铝氮化物薄膜中声学与光学声子频率及声学声子速度，通过布拉格-曼德尔施塔姆和拉曼光散射谱学测量声学与光学声子频率，揭示掺杂硅对薄膜应变和位错密度的影响，优化超宽禁带半导体异质结及高功率器件热阻。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generation of coherent acoustic phonons in piezoelectric semiconductor heterostructures
本文综述了压电半导体多量子阱中相干声学声子产生的一些实验和理论方面的内容。为了模拟更先进、更复杂的纳米声学器件，提出了一种宏观连续介质理论，用于研究压电半导体异质结构中相干声学声子的产生和传播。宏观方法适用于相干区，并可以很容易地用来研究基于压电半导体异质结构的相干声器件。对于每一个声子模，相应的相干声场服从加载弦方程。驱动力的贡献来自压电和变形势耦合。我们应用该理论模拟了（0001）取向InGaN/GAN多量子阱中相干纵声声子的产生。数值计算结果与实验结果吻合较好。利用宏观理论，我们还研究了纤锌矿多量子阱中晶体取向对相干声学声子产生的影响。结果发现，相干横向声学声子占主导地位的产生一定的取向角。
2006-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phononic bandgap nano-acoustic cavity with ultralong phonon lifetime
我们目前的测量在毫开尔文温度下的微波频率的晶体硅纳米梁腔的声学性能，将声子带隙箝位结构的声学限制。利用脉冲激光激发纳米梁腔的共定域光模，我们测量了单声子灵敏度的腔声学模式的动力学。能量衰荡测量的基本$5$ ~GHz的声学模式的腔显示出声子寿命的指数增加，在声子带隙屏蔽的周期数，增加到$τ\approx 1.5$ ~秒。这种超长的寿命，对应于几公里的有效声子传播长度，被认为是一致的，从非共振的硅器件表面上的两级系统缺陷的阻尼。这些超相干纳米级机械谐振器的潜在应用范围从量子力学的各种崩溃模型的测试到混合超导量子线路中的微型量子存储元件。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extremely Low Loss Phonon-Trapping Cryogenic Acoustic Cavities for Future Physical Experiments
低损耗体声波器件从固态方法的观点被认为是声子限制腔。我们证明了这种声学腔的有效设计与声子捕获技术表现出极高的品质因数被困的不同波长的偏振声子。所观察到的模式的品质因数超过10亿，最大$Q$ -因子为80亿，$Q\times f$产品为$1.6\cdot10^{18}$在液氦温度。这种高灵敏度允许分析共振声子系统中的固有材料损耗。声子损失的各种机制进行了讨论和估计。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct time domain sampling of sub-THz coherent acoustic phonon spectra in SrTiO$_3$ using ultrafast X-ray diffraction
利用SrRuO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格作为光声换能器，在SrTiO $_3$单晶中合成了亚太赫兹纵向准单色声学声子。利用超快X射线衍射确定产生的声学声子谱。在时域中产生的声子谱的分析揭示了一个k矢量依赖的声子寿命。据观察，即使在亚太赫兹频率下，声子寿命也符合Akhiezer超声衰减模型中已知的1/ $ω^2$幂律。所观察到的合成光谱的更高的$q$的位移进行了讨论的框架中出现的非线性效应，由于高振幅的合成声子。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Acoustic Phonon Confinement in Free-Standing Semiconductor Nanowires
与电子波类似，半导体中的声子态也会经历由外部边界引起的变化。在具有周期性调制的弹性常数或质量密度的结构（称为声子晶体）中声学声子谱的修改已被实验证明并在实际应用中使用。通过空间限制改变单个纳米结构中的声学声子谱的可能性将为控制纳米尺度下的声子-电子相互作用和热传导带来巨大的好处。然而，尽管强大的科学和实践的重要性，决定性的实验证据的声学声子限制在个别独立的纳米结构，如纳米线，仍然失踪。长度尺度，在声子色散经历的变化和声子群速度减少的可能性，进行了辩论。在这里，我们利用专门设计的高品质GaAs纳米线（NW）具有不同的直径，D，和大的纳米线间的距离，直接演示声学声子限制。用布里渊-曼德琉斯光谱进行的测量揭示了在D大至~128 nm的NW中频率从4 GHz至40 GHz的受限声子极化分支，即在长度尺度上，其超过GaAs中的“灰色”声子平均自由程几乎一个数量级。声子色散的修改和声子能量标度与D在个别纳米线是在良好的协议与理论。所获得的结果可以导致更有效的声学声子的纳米级控制，有利于纳米电子学，热电能量转换，热管理，和新的自旋电子技术。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Confined Acoustic Phonon in CdS1-xSex Nanoparticles in Borosilicate Glass
我们计算低频拉曼散射的限制声学声子模式的CdS 1-xSex纳米颗粒嵌入硼硅酸盐玻璃。用三阶微扰理论计算了纳米颗粒中声学声子的拉曼散射。用形变势近似描述了电子-声子相互作用。拉曼布里渊电子密度和电子-声子相互作用随着纳米颗粒尺寸的减小而增大。一个很好的协议之间的计算和报告的低频拉曼光谱被发现。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Diodes and Transistors from Magneto-acoustics
通过塑造施加到磁声材料上的磁场，声子可以用于信息处理。使用分析和数值技术相结合，我们展示了二极管（隔离器）和晶体管的设计，是独立于其传统的，电子配方。我们分析了这些系统的实验可行性，包括可能的系统和随机误差的电路的灵敏度。
2014-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
