Surface plasmon-mediated photoluminescence boost in graphene-covered CsPbBr$_3$ quantum dots
研究石墨烯覆盖CsPbBr$_3$量子点的光致发光增强机制，发现界面势垒与缺陷钝化抑制非辐射复合，且n型掺杂石墨烯的等离激元与激子共振耦合实现超亮发射，为高效光电器件设计提供新途径。
2024-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning intermolecular interactions in di-octyl substituted polyfluorene via hydrostatic pressure
聚芴（PF）是一类独特的聚对苯撑基蓝光聚合物，具有有趣的结构-性能关系。官能化侧链的选择的轻微变化导致PF中链间和链内结构的显著差异。我们目前的光致发光（PL）和拉曼散射研究的体样品和薄膜的二辛基取代的PF（PF 8）在静水压力下。在1.9 GPa下对大块样品进行进一步热退火。样品的光致发光振动电子学以26 meV/GPa的平均速率发生红移。热退火的样品的特征在于在1.1 GPa和4.2 GPa下的至少两个相变，每个相变对于PL振动电子学具有不同的压力系数。黄-里斯因子，电子-声子相互作用的措施，被发现随着压力的增加，信号的电子态的更高的几何弛豫。拉曼峰随着压力的增加而变硬;在1600 cm $^{-1}$处的环内C-C伸缩频率具有7.2 cm $^{-1}$ /GPa的压力系数，并且在更高的压力下表现出不对称的线形，这是强电子-声子相互作用的特征。在高压下的光学性质的PF 8的进一步对比与那些支链侧链取代的PF。
2009-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An investigation on electronic and magnetic properties of Cr substituted MoS$_2$ monolayer and multilayers-Hybrid functional calculations
本文利用DFT、DFT+U和HSE06杂化泛函计算，研究了Cr掺杂MoS$_2$单层与多层的电子和磁学性质，发现Cr掺杂使带隙变为间接且未诱导出磁性。
2024-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Optical-phonon mediated exciton energy relaxation with highly preserved spin states Optical-phonon mediated exciton energy relaxation with highly preserved spin states in a single quantum dot
在单个量子点中，在光学声子介导的能量弛豫过程中，自旋态的高度保持被证明。光-声子共振和自旋弛豫的相关抑制被清楚地确定为在光致发光激发光谱探测的正三电子发射的下降结构。连续态的不存在使得在相对于圆偏振泵浦的交叉圆偏振检测下的这种观察成为可能。因此，不需要在光-声子共振处施加外部磁场，就可以实现高达~0.85的极高圆偏振度。速率方程分析表明，在能量弛豫过程中的自旋翻转概率被限制在7.5%以下。正激子基态的自旋翻转时间比中性激子基态的自旋翻转时间延长了3倍以上。这对应于自旋翻转时间长于11 ns的正三振子基态。本文还讨论了核极化对测量结果的影响。
2008-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Dopant-mediated structural and magnetic properties of TbMnO3
用第一性原理计算研究了掺铽锰氧化物（Tb，A）MnO_3（A = Gd，Dy和Ho）的结构和磁性，并得到了实验的进一步证实。计算和实验研究都表明，与母体材料，即TbMnO 3（对于Tb 3+具有9.7 /μ B的磁矩）相比，Dy-和Ho-离子取代的TbMnO 3导致磁矩增加（对于Dy 3+和Ho 3 +< 10.6/μ B）。所观察到的TbMnO 3的螺旋自旋AFM秩序是稳定的掺杂剂取代，这修改Mn-O-Mn键角，并导致更强的铁磁分量的磁矩。由于TbMnO 3中的磁有序导致铁电性的事实，这是磁电多铁性类中的磁驱动铁电性领域中的重要步骤，磁电多铁性类传统上由于主要的反铁磁有序而具有低磁矩。此外，目前的研究揭示了重要的见解详细的唯象耦合机制，这是必不可少的，以设计新材料与增强磁电效应在更高的温度。
2015-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Defect-mediated electron-phonon coupling in halide double perovskite
本文通过拉曼光谱和光致发光研究Cs2AgInCl6与Cs2NaInCl6双钙钛矿中缺陷介导的电子-声子耦合，揭示Fano异常与缺陷态发光带随温度演化的关联。
2024-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Triplet Exciton Sensitization of Silicon Mediated by Defect States in Hafnium Oxynitride
本研究通过磁场依赖的光致发光测量与密度泛函理论计算，揭示氮氧化铪中间层中的缺陷态可介导硅与并四苯间的三线态激子转移，从而敏化硅，且氮含量越高敏化越强。
2024-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Excited State Spectroscopy of Boron Vacancy Defects in Hexagonal Boron Nitride using Time-Resolved Optically Detected Magnetic Resonance
我们报告的光学检测磁共振（ODMR）测量的自旋-1负电荷的硼空位在六方氮化硼系综。光致发光的衰减速率是自旋相关的，与系统间的交叉率的$1.02~\mathrm{ns^{-1}}$和$2.03~\mathrm{ns^{-1}}$的$m_s=0$和$m_s=\pm 1$状态，分别。时间选通的光致发光增强了ODMR的对比度，通过区分不同的衰减率。这对于检测光激发态的自旋特别有效，其中测量$\vert D_{ES}\vert=2.09~\mathrm{GHz}$的零场分裂。时间门控光致发光的磁场依赖性表现出对应于基态（GSLAC）和激发态（ESLA C）反交叉的下降。还观察到对应于与附近自旋1/2寄生杂质的反交叉的额外下降。ESLAC倾角对外部磁场的角度敏感。与模型的比较表明，反交叉介导的核自旋的相互作用，并允许从单线态回到三重基态的$κ_0/κ_1=0.34$的自旋依赖的弛豫速率的比率的估计。这项工作提供了重要的光谱签名的硼空位，和信息的自旋泵和读出动力学。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Bimolecular theory of non-radiative recombination in semiconductors with disorder
原来的Shockley-Read-Hall复合统计扩展到包括本地化激发的重组。复合被视为一个双分子的过程，而不是激子的单分子复合。重点放在两个不同的渠道之间的相互作用的辐射复合（浅局域态与扩展状态）介导的光生载流子的捕获由非辐射中心。一组给定的参数的数值解的结果是补充的近似解析表达式的热猝灭的光致发光强度在非简并半导体中导出的低泵浦强度的限制。一个流行的双指数经验函数拟合的光致发光强度的热猝灭的优点是严格审查。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improvement of Photophysical Properties of CsPbBr$_3$ and Mn$^{2+}$:CsPb(Br,Cl)$_3$ Perovskite Nanocrystals by Sr$^{2+}$ Doping and Their Application in White-LEDs
全无机卤化铅钙钛矿纳米晶（NC）在光电子器件中显示出潜力，但其稳定性和效率还有待提高。在这项工作中，我们探讨了二价金属位掺杂对CsPbX $_3$（X = Br，Cl）钙钛矿纳米晶体光电性能的影响。首先，原始CsPbBr $_3$ NC中的Pb $^{2+}$离子被Mn $^{2+}$离子部分取代，然后碱土金属锶掺杂在原始和Mn $^{2+}$取代的颗粒上。原始的和三个掺杂的NC变体的结构和物理性质进行了实验研究，以及利用第一性原理计算。我们发现，一个小的百分比的Sr $^{2+}$ -掺杂提高了8%的原始颗粒的光致发光量子产率，而它提高了Mn $^{2+}$ -态发射7%。将具有所有四种NC变体的Percent NC膜/聚（甲基丙烯酸甲酯）复合材料用于白光发光二极管（WLED）中，并且再次发现Sr $^{2+}$掺杂的NC使WLED的发光效率增加约4%。我们将此性能增强归因于降低的缺陷密度以及局部NC结构中的衰减的微应变。
2022-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Homogeneous optical linewidths in hybrid Ruddlesden-Popper metal halides can only be measured using nonlinear spectroscopy
半导体中均匀的光致发光谱线宽度承载了大量的关于初级光激发与其动力学环境以及多粒子之间的耦合的信息。在不均匀加宽占主导地位的总光学线宽的限制，不均匀和均匀的贡献，可以严格分离的温度依赖性%线性光谱测量，如稳态光致发光光谱。这是可能的，因为唯一的温度依赖性现象是光学退相，它定义了均匀的线宽，因为这个过程是由声子散射介导的。然而，如果均匀和不均匀的线宽是可比的，如在混合Ruddlesden-Popper金属卤化物的情况下，线性光谱测量的温度依赖性\emph{cannot}严格分离均匀和不均匀的贡献，总线宽，因为线型\emph{not}包含纯洛伦兹成分，可以通过改变温度隔离。此外，如果由扩散限制过程驱动，特别是如果通过光致发光测量，则对稳态光致发光线形的不均匀贡献不一定与温度无关。另一方面，非线性相干光谱学确实允许在所有非均匀性区域中分离均匀和非均匀谱线展宽贡献。因此，这些提供了对多体相互作用的本质的深入了解，而这些相互作用是完全无法用依赖于温度的线性光谱法来实现的。当应用到Ruddlesden-Popper金属卤化物，这些技术确实使我们能够定量评估激子-声子和激子-激子散射机制。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Nonlinear optical signal generation mediated by a plasmonic azimuthally chirped grating
部署等离子体纳米结构以增强非线性信号生成需要有效的远场到近场耦合和相位匹配以用于频率转换。虽然后者可以很容易地在等离子体热点实现，但前者是一个天线问题，需要专门的结构设计和优化。等离子体光栅是用于非线性信号生成的简单但有效的平台，因为它们提供用于光子-等离子体耦合的良好限定的动量和用于频率转换的局部热点。在这项工作中，等离子体方位啁啾光栅（ACG），它提供了空间分辨的光子-等离子体耦合的宽带动量，利用两个非线性光学过程，即双光子光致发光（TPPL）和二次谐波产生（SHG）的等离子体增强效应进行了研究。通过超短脉冲激发的高光谱成像实验确定了非线性信号的空间分布。非线性信号的实验空间分布与仅基于光子-等离子体激元与ACG动量耦合的分析预测非常吻合，揭示了光栅在等离子体激元非线性信号产生中的天线功能。这项工作突出了天线效应的光栅的非线性信号产生的重要性，并提供了洞察等离子体光栅的增强机制，除了本地热点工程。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High-energy electron-beam induced defect engineering of monolayer MoS2 for tunable optical properties
本文采用 1 MeV 电子束在单层 MoS2 中可控引入缺陷，结合光谱、显微表征与 DFT 阐明缺陷发射机制，实现光学与掺杂性质调控。
2025-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, Morphological, Optical and Magnetic Property of Mn doped Ferromagnetic ZnO thin film
采用溶胶-凝胶法制备了Zn_（1-x）Mn_xO（0 < x < 0.05）薄膜，并对其结构、光学和磁学性质进行了分析。膜是单相的性质，并没有形成任何第二相已检测到从结构分析。从形态学研究中也证实了这些薄膜中没有磁性杂质相。随着Mn掺杂浓度的增加，晶格常数和晶胞体积有增加的趋势。Mn 2+离子的掺入在系统中引入无序。这也导致随着掺杂的增加，薄膜的结晶质量略有下降。晶粒尺寸随Mn掺杂比例的增加而减小。带隙随掺杂浓度的增加而发生红移，局域态宽度随掺杂浓度的增加而增大。这是由于杂质带的形成和Mn原子的俘获导致禁带内缺陷态的产生。光致发光（PL）光谱显示出随着Mn掺杂的增加，激子和缺陷相关峰的强度逐渐降低。5at%Mn掺杂的ZnO薄膜在室温下也具有缺陷介导的内禀铁磁性。反铁磁（AFM）相互作用的强烈存在减少了所观察到的铁磁矩。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Local Strain Heterogeneity Influences the Optoelectronic Properties of Halide Perovskites
卤化物钙钛矿是用于廉价、高性能光电子学的有前途的半导体。尽管与常规半导体相比具有显著的缺陷容限，但钙钛矿薄膜在诸如发光效率和器件性能的关键性质中仍然显示出显著的微观尺度异质性。这种行为已被归因于作为陷阱介导的非辐射复合位点的子带隙电子态的群体中的空间波动。然而，缺陷容忍度的变化，陷阱状态和程度的起源仍然是一个有争议的话题，准确的理解是至关重要的缺陷管理策略的合理设计。通过结合扫描X射线衍射光束线在两个不同的同步加速器与高分辨率透射电子显微镜，我们揭示了10微米尺度（超晶粒），甚至10纳米尺度（亚晶粒域）的异质性水平。我们发现，局部应变与增强的缺陷浓度，和局部结构和时间分辨的光致发光之间的相关性表明，这些应变相关的缺陷是非辐射复合的原因。我们揭示了缺陷浓度和非辐射损失之间的直接联系，以及跨多个长度尺度的复杂异质性，从而为卤化物钙钛矿中结构缺陷的存在和影响提供了新的线索。
2018-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Localization-induced optical properties of monolayer transition-metal dichalcogenides
杂质在半导体的复合过程中起着重要的作用。他们的重要作用是尖锐的原子薄过渡金属dichalcogenides的二维字符呈现电子和空穴非常容易受到远程带电杂质所造成的本地化。我们研究了大量的现象，所产生的相互作用的局域电子与激子复合物。重点是给予放大的声子辅助的双激子的复合时，它是由本地化的电子介导的，表明这种机制可以解释最近的光致发光实验在ML-WSe $_2$。此外，该机制的磁场依赖性进行了分析。这项工作的结果指出：（i）一个有趣的耦合之间的光的和单极声子模式，可以进一步阐明各种实验结果，（ii）背后的物理一系列的本地化诱导的光学跃迁在钨基材料，和（iii）本地化中心的重要性，促进双激子和激子-激子湮灭过程的创建。
2019-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Impact of Magnons, Defects, and Rapid Energy Migration on the Optical Properties of the 2D Magnet CrPS4
University of Washington（华盛顿大学）；Swarthmore College（斯沃斯莫尔学院）
研究揭示了CrPS4中光学精细结构源于磁交换耦合，通过光致发光谱发现磁子侧带和PL侧带，揭示了快速能量迁移和费米子激子形成，为二维磁体应用提供新机遇。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical and Conformational Control of the Spectroscopic Properties of Multi-Layer and Multi-Defect Carbon Dots
本研究采用DFT与TD-DFT方法，系统探究多层多缺陷碳点的结构、组分对其光谱性质的调控机制，明确不同缺陷、层构象的影响规律，为碳点的应用优化提供理论依据。
2025-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Correlative Analysis of Iron-Driven Structural, Optical, and Magnetic Properties in Natural Biotite Crystals
本研究通过多种表征技术分析不同铁含量与氧化态的天然黑云母，揭示铁化学性质对其结构、光学与磁学性质的调控规律，并发现黑云母衬底的铁杂质会影响单层MoSe₂的能谷性质，为超薄黑云母的应用研究提供参考。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of single CsPbBr3 perovskite quantum dots synthesized by a modified ligand-assisted reprecipitation method
Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）；Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay, Centrale Supélec, CNRS, LuMIn (UMR 9024)（巴黎萨克雷大学，巴黎萨克雷高等师范学院，中央理工-苏佩莱克学院，法国国家科学研究中心，LuMIn联合研究单位）；Université Paris-Saclay, CentraleSupélec, CNRS, Laboratoire SPMS (UMR8580)（巴黎萨克雷大学，中央理工-苏佩莱克学院，法国国家科学研究中心，SPMS实验室）
改进的LARP合成方法实现了单个CsPbBr3钙钛矿量子点的高光学性能，通过后合成尺寸修剪和表面钝化技术，获得稳定的单光子发射。
2026-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
