Vibrational Anharmonicity Assisted Phase Transitions in Perovskite Oxides under Terahertz Irradiation
本文通过太赫兹非共振光控方法，利用光学极化率评估吉布斯自由能变化，在室温下实现了钙钛矿氧化物PbTiO3和BaTiO3的铁电极化变化及铁电-顺电相变，并揭示了非谐声子的关键作用。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectra and electron-phonon coupling in disordered graphene with gate-tunable doping
我们报告了石墨烯场效应晶体管（GFET）的拉曼光谱研究，通过暴露于电子束照射，在石墨烯中引入了受控量的缺陷。拉曼光谱在T = 8 K时在背栅电压（Vg）的范围内对于各种照射剂量（Re）进行。我们研究的拉曼光谱中的影响，由于Vg诱导的掺杂和人为创造的障碍，在不同的Re。在中度无序（照射）的情况下，相对于石墨烯载流子密度（nFE）的拉曼G峰在电荷中性点（CNP）附近表现出峰频率的最小值和峰宽度的最大值。这些趋势类似于在原始石墨烯上的先前工作中所看到的那些，并且已经归因于随着费米能级远离CNP移动，电子-声子耦合强度（D）的降低和Kohn异常的去除。我们还观察到在I2 D/IG中的最大值和在CNP附近的ID/IG中的弱最大值。所有观察到的拉曼参数对nFE的依赖性减弱在较强的无序（较高的Re），这意味着无序导致D的减少以及。我们的研究结果对于理解掺杂和无序石墨烯的拉曼光谱和电子-声子物理是有价值的。
2014-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-related monochromatic THz radiation and its magneto-modulation in 2D ferromagnetic Cr2Ge2Te6
寻找多种类型的太赫兹辐射源是太赫兹技术的关键。在这里，通过利用一个二维（2D）的铁磁Cr2 Ge 2 Te 6晶体，我们首次展示了磁可调谐单色太赫兹辐射源。在低光子能量的宽带太赫兹泵浦下，可以产生频率约为0.9THz，带宽约为0.25THz的强太赫兹辐射，在160 K时转换效率可达2.1%。此外，有趣的是，发现这种单色THz辐射可以有效地调制低于160 K的磁场。根据实验和理论分析，出射的THz辐射被确定为声子极化激元的辐射，其温度和磁场依赖行为证实了该二维铁磁晶体中存在大的自旋-晶格耦合。这些观测结果为可调谐单色太赫兹光源的产生提供了一条新的途径，在光子学和自旋电子学器件的未来应用中可能具有巨大的实际意义。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast dynamics of non-equilibrium electrons and strain generation under femtosecond laser irradiation of Nickel
利用超短脉冲激光束对过渡金属中的超快电子动力学进行了理论研究。产生的非热电子的动力学的贡献的显着影响，电子热化和电子-声子相互作用的脉冲持续时间的值的范围内（即从10 fs到2.3 ps）进行了彻底的调查。该理论模型首先阐述了在辐照过程中由于非平衡电子的存在和在费米能量周围的可变电子态密度的材料中的电子分布函数的修改而导致的光学参数的可能的瞬态变化。该模型相关的非热电子，弛豫过程和诱导的应力应变场的作用。由于镍（Ni）具有较大的电子-声子耦合常数，本文选择Ni作为实验材料，计算了其电子-声子弛豫时间，以期更全面地揭示非平衡电子的影响。我们证明了上述因素的考虑导致显着的变化相比，传统的两个温度模型（TTM）提供的结果。所提出的模型预测一个大大（~33%）较小的损伤阈值和应力的大幅增加（~ 20%，在早期），这首先强调了非热电子相互作用的作用，其次提高了其重要性，相对于精确确定激光规格的材料微加工技术。
2016-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon drag enhancement of transport properties from fully coupled \textit{ab initio} Boltzmann formalism
我们提出了一个联合治疗的非平衡动力学和电子和声子的输运进行\textit{ab initio}计算的完全耦合的电子和声子玻尔兹曼输运方程。我们发现，两个载体之间的相互阻力的存在下，导致热电势的增强和占主导地位的声子的运输，而不是在传统的半导体图片的电子。阻力还强烈地提高了固有的电子迁移率、热导率和洛伦兹数。杂质散射被认为是抑制阻力增强的热导率和电导率，而有弱的影响增强的洛伦兹数和热电势。我们证明了这些效果在\textit{n}掺杂的3C-SiC在室温下，并解释了它们的起源。这项工作建立了微观散射机制的作用，在相互作用的电子-声子气体的运输中出现强阻力效应。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of hydroxyapatite dissolution through structure modification by Krypton ion irradiation
用4MeV重氪离子对湿化学法合成的羟基磷灰石进行了不同注量的辐照。掠入射X射线衍射结果证实了辐照HA的相纯度与晶格参数的适度收缩，并进一步表明辐照引起的结构紊乱，证明了衍射峰的加宽。高分辨率透射电子显微镜观察表明，所施加的氪辐射引起的羟基磷灰石晶格中的显着损伤。具体而言，观察到的空腔与它们的直径和密度随辐照能量密度的变化，而辐射诱导的结晶到非晶的转变，随着离子剂量的增加被确定。拉曼和X射线光电子能谱学分析进一步表明存在辐照诱导的缺陷。从原始的和辐照的材料浸泡在Tris缓冲液中的离子释放表明，在体外的溶解增强照射。我们研究了辐射对小鼠成骨样细胞反应早期阶段的影响。进行细胞计数试剂盒8测定以研究样品的细胞毒性，并且可以在辐照材料上观察到活细胞。
2020-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Interplay of Cl Substitution and He$^{+}$ Irradiation in CrSBr$_{1-x}$Cl$_{x}$
J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry, Czech Academy of Sciences（捷克科学院 J. 赫鲁夫斯基物理化学研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）；University of Chemistry and Technology Prague（布拉格化工大学）；Institute for Ion Beam Physics and Materials Research, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心离子束物理与材料研究所）
通过偏振拉曼光谱研究Cl取代和He$^{+}$辐照对CrSBr振动响应的影响，发现两者分别激活额外声子模式和引入缺陷相关散射通道，并导致拉曼光谱的各向异性重构和非线性响应改变。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Studies of self-organized Nanostructures on InP(111) surfaces after low energy Ar+ ion irradiation
本文报道了用3 keV Ar+离子溅射在InP（111）表面上形成自组织的InP纳米点。通过扫描探针显微镜和拉曼散射技术研究了溅射表面的形态和光学性质与溅射时间的关系。对于不同的溅射持续时间，观察到纳米点的均匀图案。这些纳米点的尺寸和高度分别在10至100 nm和20至40 nm之间变化。随着溅射时间t的增加，这些纳米点的尺寸和高度增加到一定的溅射时间$t_c$。然而，超过$t_c$，点分解成更小的纳米结构，并且因此，这些纳米结构的尺寸和高度减小。对于超过$t_c$的溅射，这些结构的均匀性和规则性也丧失。在均方根表面粗糙度中也观察到交叉行为。InP纳米点的拉曼光谱研究揭示了由于声子限制在表面纳米点的光学声子软化。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond Laser-induced Crystallization of Amorphous Sb2Te3 film and Coherent Phonon Spectroscopy Characterization and Optical Injection of Electron Spins
采用飞秒激光辐照晶化技术将非晶Sb_2Te_3薄膜转变为晶化薄膜。利用高灵敏度的相干声子谱（CPS）技术研究了非晶Sb_2Te_3薄膜在辐照后的晶化过程。CPS揭示了对应于晶体Sb 2 Te 3的特征声子模式的两个声子模式的振动强度，随着激光照射能量密度（LIF）的增加而增强，显示出LIF的结晶度的上升，并且飞秒激光照射是一种良好的后处理技术。利用时间分辨圆偏振泵浦-探测光谱研究了激光诱导晶化Sb_2Te_3薄膜的电子自旋弛豫动力学。实验结果证实了自旋相关的光学跃迁选择定则的有效性和基于自旋光栅的类Sb 2 Te 3拓扑绝缘体自旋等离激元集体模瞬态光学探测方案的可行性.
2011-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of concentration of XeV and GeV centers in nanocrystalline diamond through He+ irradiation
金刚石中的原子缺陷中心在量子信息、传感、量子光子学等量子应用中有着广泛的应用前景，因此，需要改进和优化金刚石中缺陷中心的制备工艺，以可控的方式产生缺陷中心，并探索新的缺陷中心，以克服当前的技术挑战。通过这封信，我们报告了通过He+辐照提高纳米金刚石（NCD）中Ge和Ge空位中心的浓度。我们已经证明了控制生长的NCD的化学气相沉积（CVD）和注入的锗和锗离子到CVD生长的样品。NCD用He+离子照射，并通过光谱测量进行表征。记录的光致发光的结果显示了一个明确的签名增强的Xe相关的和Ge的空缺在NCD。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Tensile Strain Induced Anomalous Enhancement in the Lattice Thermal Transport of Monolayer ZnO: A First Principles Study
本研究通过第一性原理计算发现，0%-10%双轴拉伸应变会反常提升单层ZnO的晶格热导率，揭示了ZA声子模硬化、声子特性竞争及四声子散射的关键作用，阐明了高阶非简谐性的影响机制。
2023-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the Curie temperature in single crystalline ferromagnetic LaCrGe$_3$ by electron irradiation-induced disorder
通过低温电子辐照在LaCrGe$_3$单晶中引入点状无序，发现居里温度从约90 K升至近100 K，并归因于无序引起的态密度峰展宽增强了费米能级处的态密度。
2024-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Forcibly driven coherent soft phonons in GeTe with intense THz-rate pump fields
提出了一种利用太赫兹抽运脉冲产生大振幅相干声子的实验方法，并研究了GeTe铁电体的相变动力学。当单个泵浦脉冲以不同的泵浦功率密度照射样品时，软声子的频率亚线性地降低，并且在较高的泵浦功率下饱和。相比之下，当太赫兹率泵浦脉冲序列以匹配的时间间隔照射样品以强制驱动振荡时，观察到声子频率的大红移而没有饱和效应。在用四个泵浦脉冲序列激发后，相干软声子变得强阻尼，导致近临界阻尼条件。该条件表明晶格被驱动到相变的前体状态。
2011-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Thermal and nonthermal melting of silicon under femtosecond x-ray irradiation
从可见光实验可知，如果从价带到导带激发的电子密度超过某个临界值，那么硅在飞秒脉冲辐照下可以经历所谓的“非热熔化”。这种超快跃迁是由原子势能面的强烈变化引起的，这种变化触发了原子的重新定位。然而，由于电子-声子耦合引起的材料加热也可以导致相变，称为“热熔融”。即使激发电子密度太低而不能引起非热效应，这种热熔化也会发生。为了研究相变，特别是，在硅的热效应和非热效应的相互作用下的飞秒X射线照射，我们提出了他们的统一处理超越Born-Oppenheimer近似在我们的混合模型的基础上紧束缚分子动力学。与我们的扩展模型，我们确定在辐照硅的各种相变的损伤阈值。我们发现，电子-声子耦合触发相变的固体硅到一个低密度的液相，如果沉积到样品中的能量是每个原子的$\sim0.65$ eV以上。对于沉积的剂量超过$\sim0.9$ eV每原子，固体硅经历相变到高密度液相之间的相互作用，电子-声子加热和非热效应触发。这些阈值远低于Born-Oppenheimer近似（$\sim2.1$ eV/atom）的预测值，表明电子-声子耦合对激光激发硅弛豫的重要贡献。我们期望这些结果将刺激专门的实验研究，详细揭示激光辐照硅内结构弛豫的各种路径。
2015-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.plasm-ph
Verification and Validation of zero-point electron-phonon renormalization of the bandgap, mass enhancement, and spectral functions
该研究比较了四种第一性原理代码和三种方法，验证了电子-声子自能计算的一致性，发现Deybe-Waller项具有动量依赖性，并确认了谱函数在带边外的一致性。
2025-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Giant Thermal-Conductivity Enhancement from Chiral-Phonon Pseudo-Angular Momentum Conservation
Nanjing Normal University（南京师范大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）
本文通过揭示赝角动量守恒对手性声子热输运的隐藏选择规则，在螺旋碲中实现了5.30倍的热导率增强，并指出对称性分辨的赝角动量守恒是预测和调控手性晶体热导率的有效途径。
2026-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Concomitant enhancement of electron-phonon coupling and electron-electron interaction in graphene decorated with ytterbium
电子-电子相互作用和电子-声子耦合之间的相互作用一直是石墨烯中的关键问题之一，因为它可以提供有关外来原子增强石墨烯中电子-声子耦合的起源的信息。在碳化硅衬底上的镱修饰的石墨烯，电子-声子耦合表现出强烈的增强相比，生长的石墨烯。基于角分辨光电子能谱的研究，镱的存在也被发现导致费米速度的降低，揭示了费米液体理论中电子-电子相互作用的增强。我们的研究结果的电子-电子相互作用和电子-声子耦合的同时增强表明，在石墨烯装饰与外来原子的两个代表性的多体相互作用之间的相互作用的可能性。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous temperature dependence of phonon pumping by ferromagnetic resonance in Co/Pd multilayers with perpendicular anisotropy
我们证明了在一系列的[Co（0.8 nm）/Pd（1.5 nm）] $_n$多层膜（$n =$ 6，11，15，和20）与大磁致伸缩和垂直磁各向异性的铁磁共振声子泵。使用宽带铁磁共振的温度范围内（10至300 K），其中观察到的共振阻尼增强在对应于整个多层的驻波声子的频率的效果。这种效应的强度在10 K下与室温相比增强约4倍，这在磁致伸缩的温度依赖性预测小于2倍的增强的意义上是异常的。最后，我们证明了阻尼增强与线性响应理论定量预测的铁磁共振场的位移相关。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci
The origin of the lattice thermal conductivity enhancement at the ferroelectric phase transition in GeTe
IV-VI族热电材料接近结构相变是其大声子非谐性和固有低晶格热导率$κ$的主要原因之一。而在$700$ K附近的铁电相变处，GeTe的$κ$增加。使用第一性原理计算与温度相关的有效势方法，我们表明，这种上升的$κ$是负热膨胀的菱形相和增加的声子寿命在高对称相的后果。负的热膨胀增加声子群速度，这抵消了增强的声子模式的非谐性，并提高$κ$接近的相变中的菱形相。在立方相的非谐力常数的急剧下降增加的声子寿命和$κ$。在相变附近的强非谐性导致声子功率谱的非洛伦兹形状。为了解释这些影响，我们实现了一种新的方法计算$κ$的基础上的绿色-久保方法，并发现玻尔兹曼输运方程低估$κ$附近的相变。我们的研究结果阐明了结构相变对$κ$的影响，并为设计更好的热电材料提供指导。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the high-field critical current density of superconducting MgB2 by proton irradiation
一个相对较高的临界温度，Tc，接近40 K，最近发现的超导体二硼化镁（MgB 2）之间的家庭的低温和氧化铜为基础的高温超导体（HTS）的中间。与HTS材料不同，MgB2中的超导电流不受晶界的阻碍。因此，长的多晶MgB2导体可能更容易制造，因此可以在20至30 K的温度范围内填补潜在的重要应用领域。然而，MgB 2的一个缺点是，在块体材料中，临界电流密度Jc随着磁场的增加而比在HTS相中下降得更快。Jc的大小和场依赖性与结构缺陷的存在有关，结构缺陷可以“钉扎”渗透材料的量子化磁涡旋，并防止它们在洛伦兹力的作用下移动。涡旋的研究表明，这是适当的缺陷MgB2的缺乏，导致快速衰减的Jc与字段。在这里，我们表明，适度水平的原子无序，质子辐照引起的，增强钉扎，因此增加JC显着在高场。我们预计，化学掺杂或机械加工应该能够产生类似水平的无序，从而通过经济可行的途径在MgB2中实现技术上有吸引力的性能。
2001-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Theory of enhancement of thermoelectric properties of materials with nanoinclusions
基于金属/半导体界面能带弯曲作为电子的能量过滤器的概念，我们提出了一个理论，用于增强具有金属纳米夹杂物的半导体材料的热电性能。我们表明，塞贝克系数可以显着增加，由于强烈的能量依赖的电子散射时间。通过包括声子散射，我们发现，由于电子散射的增强ZT是重要的高掺杂，而在低掺杂，这主要是由于声子热导率的降低。
2008-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Reconciling anomalously fast heating rate in ion tracks with low electron-phonon coupling
快速重离子径迹的形成需要激发电子和晶格之间极快的能量转移。然而，电子-声子能量交换太慢，如从激光照射实验和计算中所知。我们解决了这个矛盾，注意到电子-声子耦合不是电子和离子之间能量交换的唯一机制：电子的加热也会改变原子的势能面，加速它们并增加它们的动能。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Selective enhancement of coherent optical phonons using THz-rate pulse train
利用液晶空间光调制器对飞秒脉冲进行空间相位调制产生的太赫兹（THz）频率脉冲串，实现了Bi-Sb混晶中相干光学声子的选择性增强。整形脉冲训练的轮廓具有平顶形状。Bi-Bi、Bi-Sb和Sb-Sb振动可以被选择性地增强和消除，以获得合适的重复率。
2010-11-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Gigantic enhancement of spin Seebeck effect by phonon drag
我们从理论和实验两方面研究了低温下LaY $_2$ Fe $_5$ O $_{12}$中自旋Seebeck效应的巨大增强。我们的理论分析揭示了声子的重要作用;自旋塞贝克效应被非平衡声子极大地增强，非平衡声子拖曳低位自旋激发。我们进一步认为，这种情况下提供了一个线索，以了解观察的自旋塞贝克效应，是不伴随着一个全球性的自旋电流，并预测衬底条件影响所观察到的信号。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent photogenerated state attained by femtosecond laser irradiation of thin $T_d$-MoTe$_2$
激光激发已经成为一种暴露物质隐藏状态并按需促进相变的手段。由于空间和/或时间操纵的光的传递，这种激光诱导的变换通常是可能的，其携带远高于热背景的能量量子。在这里，我们报告的时间分辨宽带飞秒（fs）瞬态吸收测量薄薄片的外尔半金属候选人$T_d$ -MoTe $_2$进行各种级别和方案的fs-光激发。我们的研究结果表明，脉冲飞秒激光照射改变了层间行为的低温$T_d$相证明了其特征相干$^1$ A $_1$ $=$ 13 cm $^{-1}$剪切声子模式的持续消失。我们发现，这种结构的转变经受热退火高达500 K，虽然它可以恢复到1 $T$ '相在室温下通过飞秒激光处理。我们的工作为拓扑性质的可逆光学控制打开了大门。
2022-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced radiation tolerance of YSZ at high temperature against swift heavy ions: key role of interplay between material microstructure and irradiation temperature
在室温和1000 K下，用80 MeV的Ag $^{6+}$离子辐照不同晶粒尺寸的YSZ颗粒，研究了晶粒尺寸/材料微观结构和辐照温度对高电子能量损失（S $_e$）辐照耐受性的影响。X射线衍射和拉曼光谱测量表明，无论照射温度，纳米晶体样品遭受更多的损害相比，散装样的样品。在1000 K下辐照的所有样品都观察到辐照损伤的减少，即辐射耐受性的改善。然而，减少的损害，是显着更高的两个纳米晶体样品相比，散装样的样品，因此，散装样和纳米晶体样品之间的损害的差异也显着低于在1000 K比在室温下。因此，发现对S $_e$的辐照损伤严重依赖于辐照温度和微晶尺寸之间的相互作用。这些结果的解释与详细的理论计算/模拟的基础上的“非弹性热尖峰”模型的帮助下，通过考虑到电子-声子耦合因子和晶格热导率（因此对所得的热尖峰）的微晶尺寸和环境（照射）温度的综合影响。我们的研究结果是至关重要的，从根本上理解的大小和温度依赖的辐射损伤对S $_e$的角度来看，也为一些应用程序，在各种辐射环境中，纳米材料正在设想使用。
2018-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Electron-hole dichotomy and enhancement of thermoelectric power factor by electron-hole-asymmetric relaxation time: a model study on a two-valley system with strong intervalley scattering
本文通过研究强谷间散射下的双谷模型，揭示了电子弛豫时间电子-空穴不对称性导致的三种输运机制及电子-空穴二分法，发现强谷间散射可增强热电功率因子，为强电子-声子散射下的热电输运提供了新见解。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Role of polarized tip-enhanced Raman spectroscopy in the enhancement of interface optical phonon modes in AlGaN multi-quantum wells
基于第III族氮化物的二维多量子阱（MQW）纳米结构在可见光到紫外光光源中具有显著的应用。利用针尖增强拉曼光谱（TERS）研究了c轴取向超晶格[Al 0.35Ga 0.65N（~ 1.75nm）/Al 0.55Ga 0.45N（~2nm）]20多量子阱中的界面光学（IFO）声子模。在环境条件下使用TERS探针与直径约200 nm的Au球形纳米颗粒进行近场研究，显示拉曼强度增强约两到三个数量级。属于E1对称[IFO（E1）]垂直于c轴的MQW振动的界面声子模式似乎是更突出的TERS测量的情况下相比，为其他界面声子模式的A1对称。利用TERS探针激发的极化电磁场产生的平行于MQW界面平面的受限电场，对IFO（E1）声子模的等离子体增强负责。使用时域有限差分模拟验证了限制。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local measurement of the Eliashberg function of Pb islands: enhancement of electron-phonon coupling by quantum well states
利用扫描隧道显微镜在1 K以下获得了Pb岛在Cu（111）上的非弹性隧道谱，该谱提供了一种直接获得具有高能量分辨率的局域Eliashberg函数的方法. Eliashberg函数描述了导致常规超导性的电子-声子相互作用。测得的Eliashberg函数强烈地依赖于Pb纳米结构的局部厚度，并且当Pb岛的量子阱态接近费米能时显示出尖锐的最大值。从头计算结果表明，这与增强的电子-声子耦合在这些厚度。
2014-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical control of the crystal structure in the bilayer nickelate superconductor La3Ni2O7 via nonlinear phononics
The University of Osaka（大阪大学）
研究通过非线性声子学利用光照射调控La₃Ni₂O₇的四方对称晶体结构，发现红外活跃声子振动可诱导非线性拉曼模式位移，从而改变层间Ni-O-Ni键角。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron Mass Enhancement due to Anharmonic Local Phonons
为了理解电子有效质量是如何通过原子在由其他原子组成的笼中的非谐局域振荡而增强的，即，{ \it rattling}，我们用格林函数方法分析了非谐Holstein模型。由于电子质量增强因子$Z$的评估，我们发现，$Z$成为最大值时，零点能量是与潜在的高度，在振荡的振幅迅速扩大。这种量子效应和振动效应的协同作用被认为是解释振动系统中电子质量增强的一个关键问题。
2011-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deep-learning interatomic potential for irradiation damage simulations in MoS2 with ab initial accuracy
为了研究各种新材料在辐照环境下的原子级响应，迫切需要能准确描述辐照损伤过程的势函数。在这项工作中，我们通过结合全电子计算，主动学习采样方法和混合深度学习模型，引入了单层MoS2的深度学习原子间势。该势不仅能较好地预测材料的晶格常数、弹性系数、能量应力曲线、声子谱、缺陷形成能和位移阈值等近平衡性质，而且能高质量地再现ab初始辐照损伤过程。进一步的辐照模拟表明，一个单一的高能离子可以产生一个大的纳米孔，直径超过2 nm，或一系列的多个纳米孔，这是定性验证了随后的500 keV金+离子辐照实验。这项工作提供了一个有前途的和可行的方法来模拟在巨大的新发现的材料的辐照效应与前所未有的精度。
2020-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Selective Enhancement in Phonon Scattering leads to High Thermoelectric Figure of Merit in ZnO -- Graphene Oxide Core-shell Nanohybrids
ZnO是一种很有前途的环境友好热电材料。然而，需要解决差的TE品质因数（zT）以实现用于商业应用的显著TE效率。在这里，我们证明了声子散射的选择性增强导致RGO封装的Al掺杂的ZnO核壳纳米杂化物的zT增加，通过一个简单的和可扩展的方法合成。已经发现，将1原子%的Al与1.5重量%的RGO结合到ZnO（AGZO）中显示出zT（在1100 K下=0.52）的显著增强，这与裸未掺杂ZnO相比大一个数量级。光致发光和X-射线光电子能谱学测量证实，RGO封装显着淬灭ZnO中的表面氧空位随着新的间隙Zn施主态的成核。Tunneling光谱表明，裸ZnO的带隙为~ 3.4 eV，在RGO封装后有效地降低到~ 0.5 eV，促进电荷传输。电导率的提高也得益于使用放电等离子体烧结方法实现的超过95%的致密化，这有助于将GO还原成RGO。相同的Al掺杂和RGO盖帽协同地通过增强的声子-声子和点缺陷-声子散射来大幅降低热导率。这些对电导率和热导率的相反影响提高了功率因数以及zT值。总之，本研究为氧化物- RGO热电材料的合成提供了一条切实可行的路线，可用于高温热电发电。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear phononics in LaFeAsO: Optical control of the crystal structure toward possible enhancement of superconductivity
The University of Osaka（大阪大学）；Forefront Research Center, The University of Osaka（大阪大学前沿研究中心）
研究通过非线性声学调控铁基超导体LaFeAsO的晶体结构，利用光诱导声子激发优化晶格参数，从而提升超导性能。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Second Harmonic Generation from Critically Coupled Surface Phonon Polaritons
中红外纳米光子学可以利用极性介质材料中表面声子极化激元的亚衍射光局域化和场增强来实现。我们实验证明二次谐波产生由于光场增强从临界耦合表面声子极化激元在6 H-SiC-空气界面，采用红外自由电子激光的强度，可调谐，和窄带中红外激发。表面极化激元的临界耦合是通过使用奥托几何中的棱镜来实现的，该棱镜具有可调节的气隙宽度，从而提供对沿极化激元色散的激发条件的完全控制。计算的反射率和二次谐波光谱再现完整的实验数据集具有高精度，允许量化的光场增强。我们还揭示了奥托几何中二次谐波光耦合效率低的机制。讨论了基于表面声子极化激元的非线性传感和非线性波导耦合的前景。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Possible enhancement of the superconducting $T_c$ due to sharp Kohn-like soft phonon anomalies
声子软化是凝聚态系统中普遍存在的现象，它与电荷密度波（CDW）不稳定性和非谐性密切相关。声子软化、CDW和超导性之间的相互作用是一个激烈争论的话题。在这项工作中，异常的软声子不稳定性对超导性的影响进行了研究的基础上，最近开发的理论框架，占声子阻尼和软化内Migdal-Eliashberg理论。模型计算表明，声子软化的形式急剧下降的声子色散关系，无论是声学或光学（包括科恩型异常的情况下，通常与CDW），可以导致电子-声子耦合常数$λ$的多方面增加。在某些条件下，这与Bergmann和Rainer引入的最佳频率概念一致，可以产生超导转变温度$T_c$的大幅增加。总之，我们的研究结果表明，利用限制在动量空间的软声子异常达到高温超导的可能性。
2023-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Influence of pulse width and detuning on coherent phonon generation
利用简单的二能级模型研究了超短脉冲辐照下相干声子的产生机制。结果表明，脉冲受激喇曼散射（ISRS）和脉冲吸收（IA）同时发生，并分别在电子基态和激发态产生声子波包.我们从声子振荡的振幅中识别出主导过程。对于短脉冲宽度，ISRS非常小，并且随着脉冲宽度的增加而变大。我们还表明，初始相位是依赖于脉冲宽度和失谐。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room Temperature DNP of Diamond Powder Using Frequency Modulation
动态核极化（DNP）是一种通过使用共振微波（MW）辐射将极化从电子自旋转移到核自旋来增强NMR信号的方法。在大多数情况下，使用单色连续波（MCW）MW照射。最近，几个研究小组已经表明，使用频率调制的MW照射可以导致额外的增加DNP增强以上获得MCW。在20 K以下，用稳定的有机自由基4-羟基TEMPO（TEMPO）研究了频率调制对固体效应（SE）和交叉效应（CE）的影响。在这里，除了SE和CE，我们讨论了在室温下的金刚石粉末的$^{13}$ C-DNP的Overhauser效应（OE）和截断CE（tCE）的频率调制的影响。我们最近发现，金刚石粉末可以同时表现出多种DNP机制，由于金刚石微晶内的P1（取代氮）环境的异质性。我们探索通过频率调制的两个最重要参数获得的增强1）调制频率，$f_{m}$（调制频率变化的速度）和2）调制幅度，$Δω$（微波频率变化的幅度）影响通过每种机制获得的增强。在DNP期间的频率调制不仅允许我们改善DNP增强，而且还为我们提供了一种控制哪种DNP机制最活跃的方法。通过选择适当的调制参数，我们可以选择性地增强某些机制，同时抑制其他机制。
2022-07-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Giant enhancement of hole mobility for 4H-silicon carbide through suppressing interband electron-phonon scattering
针对4H-SiC空穴迁移率低的问题，通过模级第一性原理计算发现其受带间电子-声子散射限制，提出施加2%单轴压应变可抑制散射使面外空穴迁移率提升200%，为六方晶系半导体迁移率优化提供新思路。
2024-06-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ultrafast Nonequilibrium Enhancement of Electron-Phonon Interaction in 2H-MoTe$_2$
该研究结合时间分辨极紫外光电子能谱与约束密度泛函微扰理论，揭示光激发载流子密度可调控2H-MoTe$_2$中非平衡电子-声子相互作用，为驱动固体中弛豫路径的调控提供了微观机制理解。
2025-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoluminescence Tuning Through Irradiation Defects in CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ Perovskites
将缺陷工程应用于混合（CH $_3$ NH $_3$）PbI $_3$有机-无机钙钛矿。这些材料已成为光电子学和发光器件领域中传统半导体的最有前途的低成本替代品之一。在这里，我们使用低能量的氦离子辐照作为一种工具，在单晶和多晶薄膜中控制引入点缺陷。从10 K到室温，辐照缺陷改变了光致发光光谱探测的光电特性。2与通常的半导体相反，我们观察到PL特性随辐照的非常好的弹性，甚至与低温下光发射的增强有关。我们讨论了这些结果的关系，在低于T=160 K的四斜晶系的低温相变。从单晶和多晶薄膜，无论有和没有辐照缺陷的光谱之间的比较，允许更好地理解在这两种样品的发光机制。因此，我们证明了这些材料的辐射硬度和缺陷的特异性及其对光发射性能的影响。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Evidence of Floquet electronic steady states in graphene under continuous-wave mid-infrared irradiation
本文通过连续波中红外激光辐照石墨烯，在输运测量中观测到由相干光激发与声子冷却共同稳定的长寿命Floquet非平衡稳态，为稳态物质相的Floquet工程开辟了新途径。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An ab-initio study of the electron-phonon coupling within a Cr(001)-surface
实验证实，Cr（001）表面在费米能级附近呈现出尖锐的共振。然而，关于它的物理起源没有共识。它被认为是由于电子-声子耦合重整化的单粒子dz 2表面态或涉及简并dxz/dyz态的轨道近藤效应。本文采用密度泛函微扰理论的从头计算方法研究了Cr（001）表面的电子-声子耦合。更准确地说，电子-声子质量增强因子的表面层的3d状态的调查。对于大多数和少数自旋dz 2表面状态，我们发现值为0.19和0.16。我们表明，这些计算的电子-声子质量增强因子是不符合的实验数据，即使我们使用的温度范围和表面德拜频率的拟合的实验数据的现实值。更准确地说，实验上得到的电子-声子质量增强因子为0.70~0.10，这与我们的计算值0.19和0.16不一致。因此，我们得出结论，实验观察到的共振在Cr（001）-表面不是由于极化效应，但由于电子-电子相关效应。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of long-wave vibronic interaction and quantum diffusion in liquids
本文研究液态中缺陷的零声子跳跃运动，发现因长波振动相互作用增强，液体中量子扩散比固态显著放大，在超流氦-4中尤为关键。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Phononic enhancement and detection of hidden spin-nematicity and dynamics in quantum magnets
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
该研究提出利用声子增强技术检测量子磁体中隐藏的自旋反铁电序及动力学，通过自旋-晶格耦合在声子谱中留下独特印记，为多极序诊断提供新方法。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Laser-Induced Graphitisation of Diamond Under 30 fs Laser Pulse Irradiation
本文研究了在超短脉冲激光（30 fs，800 nm，1 kHz）辐照下，单晶化学气相沉积（CVD）金刚石中sp3键碳组分向sp2键碳组分的激光诱导石墨化程度。发现四面体CVD sp3相在低于3.9 J/cm 2的临界能量密度下主要转变为sp2-芳香族结晶石墨级分，高于该临界能量密度主要形成无定形碳。由于与fs激光照射相关的非线性相互作用，能量密度从3.3 J/cm 2增加到3.9 J/cm 2（约20%）导致sp2石墨化区域的深度显著增加（约三倍）。此外，在临界阈值能量密度以下，观察到C=O羰基的形成，随着30 fs激光能量密度的增加，C=O裂解逐渐发生.这些研究结果对提高飞秒驱动的金刚石加工的影响进行了讨论。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Resonantly Enhanced Phonon Transport by Magnon Pumping in a Ferromagnetic/Piezoelectric Bilayer
Universidade Federal Rural de Pernambuco（巴西国立农村联邦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（巴西国立联邦大学）
首次实验观测到铁磁/压电双层中磁子泵浦引起的共振增强声子输运，证实频率选择性磁子-声子耦合，为混合平台主动控制声学输运提供新机制。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
