Optical Stark Effect and Dressed Excitonic States in a Mn-doped Quantum Dot
报道了半导体量子点中Mn自旋的自旋相关光学修饰态和光学斯塔克效应的观测结果。利用强激光场对Mn掺杂量子点中的真空-激子或激子-双激子跃迁进行了光修饰，并在光致发光中测量了所产生的光谱特征。我们证明了Mn原子的任何自旋态的能量可以独立地利用由控制激光诱导的光学斯塔克效应进行调谐。高分辨光谱揭示了Mn掺杂量子点的每个光学跃迁的Autler-Townes分裂依赖于功率、偏振和失谐。该实验展示了激子-Mn系统的完整光学共振控制。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Valley-selective optical Stark effect in monolayer WS2
打破二维晶体中的时空对称性可以显著地影响其宏观电子性质。单层过渡金属二硫属化物（TMD）是最好的例子，其中固有的破缺晶体反转对称性允许产生谷选择性电子种群，即使两个谷是能量简并的，由时间反转对称性锁定。提升这些材料中的谷简并性是非常令人感兴趣的，因为它将允许谷特定的能带工程并在谷电子应用中提供额外的控制。虽然施加磁场原则上应该完成这一任务，但迄今为止的实验没有观察到实验室中可访问的场中的谷选择性能级移位。在这里，我们展示了第一个直接的证据，解除谷简并在单层TMD WS2。通过施加强烈的圆偏振光，这打破了时间反演对称性，我们证明，在每个谷的激子能级可以选择性地调谐多达18 meV通过光学斯塔克效应。这些结果提供了一种新的方式来控制谷自由度，并可能提供一种手段，以实现新的谷选择Floquet拓扑相位的二维TMD。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of Ferromagnets via the Spin-Selective Optical Stark Effect
我们研究了非共振磁化全光开关。本文从线偏振光和圆偏振光的自旋选择性光学斯塔克效应出发，对逆法拉第效应进行了理论分析。在稀磁半导体（Ga，Mn）As中，低于禁带宽度的强激光脉冲在依赖于磁化强度和光波矢量的方向上感应出几特斯拉的有效磁场。我们的理论表明，偏振光催化晶格和磁化之间的角动量转移。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall
The optical Stark shift to control the dark exciton occupation of a quantum dot in a tilted magnetic field
当失谐强激光脉冲作用于光学跃迁时，相应的能量发生斯塔克位移。我们分析了如何利用这种光学斯塔克效应来制备和控制半导体量子点中的暗激子占据。亮激子态和暗激子态之间的耦合通过外部磁场来促进。利用激光脉冲序列，我们展示了如何制备暗激子和不同的叠加态。我们给出了简单的解析公式，这产生了一个很好的估计最佳制备参数。该制备方案对声学声子的影响是相当鲁棒的。我们进一步讨论了所使用的斯塔克脉冲的实验可行性。我们的研究结果提供了一个清晰的物理图像，将刺激暗激子在量子点产生光子的方案中的使用。
2021-05-25 cond-mat.mes-hall
Dynamic Nuclear Polarization by optical Stark effect in periodically-pumped gallium arsenide
光学泵浦探测时间和磁场分辨克尔旋转测量提供了一个窗口，在散装砷化镓产生动态核极化的机制。以前，我们已经报道了一个意想不到的依赖于所施加的外部磁场的扫描方向上的核极化的方向。在本文中，我们提出了一个模型的基础上，这种核极化由于光学取向和光学斯塔克效应产生的超快光脉冲的训练的数值计算。我们证明了对应的模型，我们的实验测量不同的激光波长和磁场扫描速率。最后，我们表明，该模型再现了扫描方向的依赖性，并提供了一个解释这种行为。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall
Optical signals of spin switching using the optical Stark effect in a Mn doped quantum dot
利用光学斯塔克效应可以强烈地影响嵌入单个半导体量子点中的单个Mn原子的光诱导自旋动力学。交换相互作用引起量子点电子和Mn之间的同时自旋翻转。在时域中，这些翻转对应于交换引起的拉比振荡，其通常是非共振的。通过施加失谐的激光脉冲，翻转中涉及的状态可以通过光学斯塔克效应使拉比振荡的振幅增加到1而进入共振。在本文中，我们从理论上研究如何在时间分辨光谱中监测这种自旋动力学。在光谱中，交换相互作用导致激子线分裂成六条线，每条线对应于六个Mn自旋态中的一个。Mn自旋的动力学行为由作为时间的函数的各个线的强度反映。当施加非共振光脉冲时，谱线的光谱位置偏移，但仍然可见翻转动态。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall
Indirect exciton qubit manipulation via the optical Stark effect in quantum dot molecules
基于量子点分子中光生激子的光学斯塔克效应，提出了一种相干控制方案。我们表明，通过电压偏置失谐扫描和罗森-齐纳脉冲相互作用的组合作用，可以动态地产生和修改出现在长寿命的、空间间接激子的修饰能级之间的反交叉间隙。我们进行了数值和分析的非微扰计算的基础上的Bloch-Feshbach形式主义，这表明，这种效果诱导的机制的相干布居量子模中的间接激子的陷阱。我们的研究结果表明，它是可能的，执行一个全光学的间接激子量子比特操作，如保利-X和Hadamard量子门，跨越两个定义的轴的布洛赫球。
2016-01-19 cond-mat.mes-hall
Quantum-Confined Stark Effect in polar and nonpolar Wurtzite InN/GaN Heterostructures: Influence on Electronic Structure and Compensation by Coulomb Attraction
本文系统地分析了极性和非极性纤锌矿-InN/GAN量子点的电子结构及其由于本征场引起的量子限制Stark效应而引起的电子结构变化。这是通过将连续弹性理论与经验紧束缚模型相结合来描述这些氮化物系统中的弹性和单粒子电子性质来实现的。在此基础上，采用多体处理方法确定了光吸收谱。光学跃迁的效率取决于库仑相互作用和量子限制斯塔克效应之间的相互作用。我们引入了一个有效的限制势，它代表了电子结构的影响下的固有极化场和计算所需的库仑相互作用的强度，以减少电子和空穴的分离。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Single Charged Quantum Dot in a Strong Optical Field: Absorption, Gain, and the AC Stark Effect
通过在弱光场作用下对单电荷量子点的探测，研究了强光驱动场作用下单电荷量子点的特性。当驱动场从三振子跃迁失谐时，由于动态斯塔克效应，探测器吸收光谱从三振子共振偏移。同时，通过量子点的非线性，光场之间的相干能量转移产生了增益边带。当抽运失谐量由红移到蓝时，我们绘出了这两条谱线的反交叉。稳态二能级原子的光学布洛赫方程可以用来描述这种纳米固态系统中的许多光谱特征。
2008-03-05 cond-mat.mes-hall
Optical detection of charge defects near a graphene transistor using the Stark shift of fluorescent molecules
该研究利用耦合到石墨烯器件的亚GHz线宽单光子发射器和单分子Stark效应，实现了对电荷载流子积累及低频白噪声的非破坏性光学检测，为探索二维异质结构电荷动力学提供了新方法。
2025-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Stark metrology of CdSe quantum dots: Reconciling the size-dependent oscillator strength with theory
$k\cdot p$有效质量近似（EMA）预测大的，几乎与尺寸无关的激子振子强度在量子限制半导体。然而，实验报告已经得出结论，在强限制的CdSe NQD中的最低能量（1S $_{3/2}$ 1S $_{\text{e}}$）激子的总振子强度是小的并且强烈地依赖于尺寸。利用光学Stark效应，我们证明了CdSe NQD中1S $_{3/2}$ 1S $_{\text{e}}$激子吸收峰的振子强度符合EMA的预测.这些振子强度使得对应于超过100 T的飞秒伪磁场的螺旋选择性不饱和斯塔克位移成为可能。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Passive stabilization of hole spin qubit using optical Stark effect
自组装量子点中空穴自旋的非本征退相是由电荷噪声作用于电场相关的g因子所决定的。在这里，我们提出了使用的光学斯塔克效应，以减少有效的孔塞曼能量的灵敏度，在当地的电场波动。使用测量的量子点参数的计算，并证明了一个因素的10-100减少的非本征退相。与主动稳定方法相比，该技术应受益于降低的实验复杂性。
2016-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stark Effect of Doped Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
二维半导体的带隙可以通过栅极电场进行有效的调节，这就是所谓的斯塔克效应。我们报告说，掺杂，这是必不可少的现实设备，将大大改变斯塔克效应的几层过渡金属dichalcogenides意想不到的方式。特别是在双层结构中，由于强量子限制和本征屏蔽长度之间的竞争，电子和空穴掺杂表现出令人惊讶的不同斯塔克效应：掺杂的电子主动屏蔽外场，导致非线性斯塔克效应;然而，掺杂的空穴不能有效屏蔽外场，导致与未掺杂材料相同的线性斯塔克效应。我们进一步的分析表明，这种不寻常的掺杂效应不仅限于过渡金属二硫属化物，但一般的二维结构。因此，掺杂在功能性2D器件中起着更加关键的作用，这种不寻常的斯塔克效应也为调节2D材料的带隙和光学性质提供了新的自由度。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An Optical Spin Read-out Method for a Quantum Dot using the AC Stark Effect
提出了一种利用交流斯塔克效应引起的循环跃迁读出Voigt几何磁场中量子点中电子自旋态的方法。我们表明，循环跃迁可以通过红失谐，圆偏振激光，通过AC斯塔克效应修改的自旋本征态和偏振选择规则。采用Floquet-Liouville超矩阵方法计算了自旋读出实验条件下的密度矩阵随时间的演化。整体检测效率为2.5%，读出是具有76.2%保真度的单次测量。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stark effect tunable terahertz transitions in finite carbon chains
本研究通过紧束缚模型和斯塔克效应，实现了金端基碳炔链中边缘态能隙及太赫兹频段光学跃迁的可调谐控制。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall
Large, valley-exclusive Bloch-Siegert shift in monolayer WS2
相干光-物质相互作用可以用来操纵原子、分子和固体的能级。当具有频率ω的光从共振ωo失谐时，光子修饰（Floquet）状态之间的排斥可以导致能量共振的偏移。主要效应是光学斯塔克位移（1/（ω0-ω）），但存在来自所谓的布洛赫-西格特位移（1/（ω 0 +ω））的额外贡献。虽然布洛赫-西格特位移在原子和分子中很常见，但迄今为止，固体中布洛赫-西格特位移的观测仅限于人造原子，因为位移很小（<1 μeV），并且与光学斯塔克位移不可分割。在这里，我们观察到一个非常大的布洛赫Siegert位移（~10 meV）在单层WS 2凭借在这个系统中的强光-物质相互作用的红外光驱动下。此外，我们可以从光学斯塔克位移中完全分离出布洛赫-西格特位移，因为这两种效应在不同的谷值处遵循相反的选择规则。通过控制光的螺旋度，我们可以限制布洛赫-西格特位移只发生在一个谷，而光学斯塔克位移发生在另一个谷。这种谷排他的布洛赫-西格特位移允许增强对二维材料中谷电子特性的控制，并为探索固体中的量子光学提供了新的途径。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creating excitonic entanglement in quantum dots through the optical Stark effect
我们发现，两个初始非共振的量子点可以通过应用单个失谐激光进入共振。这允许控制点间相互作用和在皮秒时间尺度上产生高度纠缠的激子态。加上任意的单量子比特操作，这个系统将足以演示激子量子计算机的原型。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant acousto-optics of microcavity polaritons
提出并分析了声表面波参量驱动微腔极化激元的共振声光斯塔克效应。对于GaAs基微腔，我们的方案"声泵浦-光探测“处理频率为$ν_{\rm SAW} \simeq 0.5 - 3$ GHz，强度为$I_{\rm SAW} \simeq 0.1 - 10$ mW/mm的表面声波。MC极化激元谱中的声诱导停止间隙极大地改变了MC极化激元的光学响应。由于声泵浦本征半导体微腔保持在其基态电子态，所以没有多体效应屏蔽和削弱谐振声光斯塔克效应。同时，这使我们能够建立一个精确可解的MC极化激元共振声光模型，该模型处理了巨大的声光非线性。最后，我们讨论了可能的应用提出的谐振声斯塔克效应的光调制和开关，并描述了一个声光器件的基础上（GaAs）微腔驱动的表面声波。
2003-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor Bloch equation analysis of optical Stark and Bloch-Siegert shifts in monolayers WSe$_2$ and MoS$_2$
本文报道了在强圆偏振非共振光场作用下WSe $_2$和MoS $_2$中激子共振的谷选择性Stark和Bloch-Siegert位移的理论和实验研究。我们预测和观察到的1 sA和1 sB激子跃迁的线性相互作用制度的瞬态位移。理论描述是基于半导体布洛赫方程。方程的解是用修正的微扰法得到的，该方法考虑了多体库仑相互作用的影响。这些解决方案允许解释的偏振依赖性的位移和计算其值解析。我们发现实验的理论描述的适用性的限制，通过观察瞬态激子光谱的变化，由于在高场振幅的驱动波的多体效应。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
On the optical Stark effect of excitons in InGaAs prolate ellipsoidal quantum dots
本文研究了InGaAs长椭球量子点在与电子量子化能级共振的强泵浦激光作用下的激子吸收谱。我们用重整化波函数理论得到的结果表明，在适当的条件下，初始激子吸收峰分裂为两个新峰，这是激子三能级光学斯塔克效应存在的证据。我们提出了一个解释的起源的效果，以及调查的效果的泵浦场能量，尺寸和量子点的几何形状上的效果特性。与在球形量子点中获得的结果的比较意味着量子结构的几何形状的重要作用，当我们检查这种效果。
2021-02-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fast optical cooling of a nanomechanical cantilever by a dynamical Stark-shift gate
纳米机械谐振器的有效冷却对于探索宏观或介观系统的量子特性至关重要。我们提出了这样一个纳米机械悬臂梁的激光冷却方案，它的工作，即使在低频机械模式和弱冷却激光。在强磁场梯度作用下，悬臂梁表面附着金刚石氮空位中心，并通过动态斯塔克位移门辅助冷却。我们的方案可以有效地提高所需的冷却效率，通过避免非共振和意外的载流子跃迁，从而冷却到振动基态附近的悬臂梁在一个快速的方式。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Excitonic Stark effect in MoS$_2$ monolayers
本文从理论上研究了面内电场作用下MoS $_2$单分子膜中的激子。紧束缚和Bethe-Salpeter方程计算预测的二次斯塔克位移的顺序为几个meV的字段的10 V/ $μ$ m，在线性吸收光谱。激子波函数中反映的激子场电离成自由载流子，随着电场的增加，激子主峰的光谱权重降低百分之几。在几十V/ $μ$ m的电场下的亚皮秒激子衰减寿命可用于太阳能收集和光电探测。我们发现简单的标度关系的激子绑定，半径，和振荡器的强度与介电环境和电场，这提供了一个路径工程的MoS $_2$电光响应。
2016-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-defect interaction and optical properties from a first-principles T-matrix approach
该研究针对含缺陷材料从头算模拟局限于高缺陷密度的问题，提出基于第一性原理的T矩阵方法，可捕捉单层MoS₂的激子-缺陷束缚态，得到与实验吻合的光致发光谱，为无序二维材料光学性质模拟提供高效新框架。
2025-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical polarization anisotropy, intrinsic Stark effect and Coulomb effects on the lasing characteristics of [0001]-oriented GaN/Al0.3Ga0.7N quantum wells
我们提出了一个理论研究的空间分离的电子和空穴的分布，其中包括在自洽解决的薛定谔方程的电子和空穴和泊松方程。对GAN/Al_（0.3）Ga_（0.7）N量子阱进行了计算。计算了[0001]取向GAN/Al_（0.3）Ga_（0.7）N量子阱在紫外区的光增益谱。发现重空穴带光跃迁矩阵元和光增益谱都只有严格的x（或y）光偏振态。我们目前的研究的限制的波函数上的光学增益，这隐含地取决于内置的电场计算为2.3 MV/cm的影响。而窄阱宽度的结构表现出通常的发展的光增益最大值几乎没有移动的光谱区域，一个显着的蓝移的增益最大值被发现与更宽的量子阱的等离子体密度的增加。这种蓝移归因于应变诱导的压电场的屏蔽和能带结构之间的相互作用。在量子阱中存在大的索末菲或库仑增强。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall
A systematic study of structural, electronic and optical properties of atomic scale defects in 2D transition metal dichalcogenides MX$_2$ (M = Mo,W; X = S, Se, Te)
本文采用密度泛函理论系统地研究了二维过渡金属二硫属化合物MX $_2$（M = Mo和W; X = S，Se和Te）中原子尺度缺陷的结构、电子和磁性。各种类型的缺陷，例如，考虑了X空位、X间隙、M空位、M间隙、MX和XX双空位。结果表明，在富X条件下，X间隙原子的形成能最低（$\sim$ 1 eV），而在富M条件下，X空位的形成能最低（\ce{MTe2}除外）.这两种缺陷在文献报道的生长温度（1000 K-1200 K）下具有非常高的平衡缺陷浓度。一对缺陷，例如，两个X空位或一个M和一个X空位倾向于占据最近的可能距离。对于所考虑的任何一种缺陷，都没有发现磁性的痕迹。除了X间隙，所有其他缺陷都有缺陷态出现在带隙中，这会极大地影响原始系统的电子和光学性质。我们计算的光学性质表明，缺陷态引起的光学跃迁在$\sim$ 1.0 eV，这可能是有益的发光器件。我们的系统研究的结果，预计将指导实验纳米工程的缺陷，以实现适当的性能相关的带隙修改和缺陷指纹的表征，通过光学吸收测量。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of the Optical Stark Effect on Entangled Photon Pairs from Resonantly-Pumped Quantum Dots
本研究通过共振泵浦量子点实验，揭示激光诱导 AC-Stark 效应导致发射光谱改变，并随脉冲占比和泵浦功率升高降低纠缠并发度，但仍存在其他限制因素。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultra-Fast Stark-Induced Control of Polaritonic States
一个激光脉冲，从量子阱的激子线的几个meV的红失谐，已被证明是诱导几乎瞬时和刚性移动的上，下极化激元分支。在这里，我们表明，通过这种转变，超快速的全光控制的极化激元人口在半导体微腔应该是可以实现的。在所提出的设置中，斯塔克场用于使下极化激元分支与准谐振连续波激光器谐振或不谐振，从而有利于或抑制极化激元注入腔中。此外，我们表明，这种技术允许实现具有极高的重复率的光开关。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Wannier-Stark ladders in one-dimensional elastic systems
布洛赫振荡及其相关的Wannier-Stark阶梯的光学类似物最近已经分析。在本文中，我们提出了一个弹性实现这些梯子，采用为此目的的扭转振动专门设计的一维弹性系统。我们首次测量了阶梯波的振幅，这在量子力学或光学的情况下都不能直接获得。波的振幅在空间上是局部的，并且与理论预测的振幅相当吻合。我们分析的杆可以用来定位弹性系统不同部分的不同频率，反之亦然。
2006-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Second-order Stark shifts exceeding 10$\,$GHz in electrically contacted SiV$^-$ centers in diamond
Walter Schottky Institute（瓦尔特·施科特基研究所）；School of Natural Sciences, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学自然科学学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院）
该研究通过面内电极施加电场实现金刚石中SiV⁻中心零声子线的电调谐，获得超10 GHz的二阶斯塔克位移，可克服其光学跃迁频率的非均匀分布，推动可扩展SiV⁻基量子技术发展。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical Tuning of Single Nitrogen-Vacancy Center Optical Transitions Enhanced by Photoinduced Fields
我们证明了精确控制的零声子光学跃迁能量的单个氮空位（NV）中心的金刚石通过施加多轴电场，通过直流斯塔克效应。斯塔克位移显示令人惊讶的不对称性，我们归因于增强和整流的本地电场的光电离的电荷陷阱中的金刚石。利用这种效应，我们将应变NV中心的激发态轨道调谐到简并，并将所得简并光学跃迁频率改变>10 GHz，这与不均匀频率分布相当。这种技术将促进光子网络内NV中心自旋的集成。
2012-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Multistable excitonic Stark effect
光学斯塔克效应是激子系统中相干光-物质相互作用的一个标志，其中照射光束调谐激子跃迁频率。在这里，我们表明，当激子被放置在一个纳米光子腔，激子斯塔克效应可以成为高度非线性，表现出多值和滞后斯塔克位移，依赖于照射光的历史。这种多稳态斯塔克效应（MSE）源于腔模占据和激子布居之间的反馈，由斯塔克诱导的腔和激子共振的相互调谐介导。引人注目的是，MSE表现出即使是非常稀的激子浓度，可以产生不连续的斯塔克位移跳跃的顺序兆电子伏。我们期望MSE可以在容易获得的过渡金属二硫属化物激子系统中实现，放置在平面光子腔中，在适度的泵浦强度。这种现象可以提供新的手段来设计光和物质的耦合态，即使在单激子极限下也可以持续存在。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall
Harmonic to anharmonic tuning of moiré potential leading to unconventional Stark effect and giant dipolar repulsion in WS$_2$/WSe$_2$ heterobilayer
本文通过栅极电压和光功率在 WS$_2$/WSe$_2$ 异质双层中实现莫尔势非谐调调控，观察到非常规斯塔克效应、二十倍激子寿命可调性及增强五倍的巨偶极排斥蓝移。
2023-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transport and Optical Properties of Single- and Bilayer Black Phosphorus with Defects
利用紧束缚传播方法研究了具有短程和长程缺陷的单层和双层黑磷的电子和光学性质。这两种类型的缺陷状态是本地化的，并引起导电状态的强烈散射，显着降低了载流子迁移率。与原始样品的性质相反，由于缺陷的各向同性性质，缺陷引起的光激发的各向异性被抑制。我们还研究了朗道能级谱和磁光电导率，发现即使在低缺陷浓度下，离散朗道能级也是次线性地依赖于磁场和能级指数。
2015-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Atomic-scale Stark-shift spectroscopy and microscopy of organic molecules
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-EHU（材料物理中心（CFM-MPC），CSIC-EHU）；Department of Electricity and Electronics, FCT-ZTF, EHU（电气电子系，FCT-ZTF，EHU）；Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
本研究提出了一种原子尺度斯图尔特移光谱学方法，用于解析单分子在强不均匀电场下的激发态电荷动态。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Atomistic tight binding study of quantum confined Stark effect in GaBi$_x$As$_{1-x}$/GaAs quantum wells
近年来，人们对用于波长工程、低损耗光电子器件的新型双酰亚胺半导体材料（例如GaBi $_x$ As $_{1-x}$）产生了极大的研究兴趣。本文首次报道了基于大规模原子紧束缚计算的GaBi $_x$ As $_{1-x}$ /GaAs量子阱结构的量子限制斯塔克效应（QCSE）.对QCSE随外加电场方向和QW Bi分数变化的综合研究揭示了低Bi组分（$x$ =3.125\%）下Stark位移的非常规特征。这种非典型的QCSE归因于由于Bi团簇的存在而对基态空穴波函数的强限制。在技术相关的大Bi分数（$\geq$ 10\%）下，发现Bi聚集对电子结构的影响很弱，导致基态跃迁波长的二次斯塔克位移，类似于先前在其他常规III-V族材料中观察到的斯塔克位移。我们的结果为理解GaBi $_x$ As $_{1-x}$ /GaAs量子阱的电子和光学性质与电场的依赖关系提供了有用的见解，并且对于光电子学和自旋电子学研究领域的器件设计非常重要。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Imaging of optically active defects with nanometer resolution
由于点缺陷与载流子的相互作用，降低了带间光跃迁能量，从而对固态材料的光学和电学性质产生显著影响。一直存在开发直接光学成像方法的需求，该直接光学成像方法将允许以纳米分辨率对单个缺陷进行原位表征。在这里，我们展示了使用单分子定位显微镜在单层六方氮化硼中的单个光学活性缺陷的定位和定量计数。通过利用缺陷发射器的闪烁行为在时间上隔离一个衍射限制区域内的多个发射器，我们可以解决两个缺陷发射器的点对点距离下降到10纳米。本工作的结果和结论为缺陷在量子信息处理和生物成像中的未来应用增添了前所未有的维度。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
Internal Stark effect of single-molecule fluorescence
发色团的光学性质可以通过在其封闭环境中产生的静电场来有效地调谐，这种现象在生物体内的复杂功能的优化中起着核心作用，其中它被称为内部斯塔克效应（ISE）。在这里，我们实现了一个ISE实验在尽可能低的规模，通过监测斯塔克位移所产生的电荷限制在一个单一的发色团在其发射能量。为此，使用在低温下工作的扫描隧道显微镜（STM）来顺序地去除沉积在NaCl覆盖的Ag（111）表面上的游离碱酞菁发色团的两个中心质子。STM-诱导的荧光测量揭示了与去质子化后保留在发色团中的内部电荷产生的静电场相关的光谱位移。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
On the optical measurement of microparticle charge using quantum dots
我们研究了使用沉积在微粒表面上的量子点（QD）层的可能性，用于测量微粒浸入等离子体中时获得的电荷。为此，我们进行了量子点的光致发光光谱的斯塔克位移所造成的波动的局部电场的计算。在我们的计算中，我们假设等离子体传递的多余电子分布在微粒表面。根据我们的计算，斯塔克位移将获得可测量的值时，准静态配置的剩余电子的寿命将由它们沿表面的扩散。实验表明，可以实现可测量的斯塔克位移的光致发光光谱的平坦的量子点覆盖的浮动等离子体面对的表面。基于我们的模型，现代微观等离子体-表面相互作用理论和实验分析，我们提出了可能的设计的电荷微传感器，这将允许通过可见光光学测量其表面上积累的电荷。
2021-08-27 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
All-optical tuning of a quantum dot in a coupled cavity system
我们提出了一种全光调谐半导体量子点与腔模共振的方法。我们使用的系统包括两个包含一个单一的量子点的倏逝耦合腔。耦合腔系统的一个谐振用于产生腔增强光学斯塔克位移，使得QD能够被谐振调谐到另一个腔模式。当非共振QD被Stark移位到腔模共振时，测量到来自QD的光子发射增加了27倍，这归因于QD的辐射增强。当入射功率为88 μW时，量子点的最大调谐波长为0.06nm。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ab-initio calculations for electronic and optical properties of Er$_{\rm W}$ defects in tungsten disulfide
采用从头算方法研究了Er原子取代W原子后，单层二硫化钨（WS $_2$）中Er $_{\rm W}$的电子和光学性质.缺陷通常在半导体的电子和光学性质的定制中起重要作用。我们发现，中性Er缺陷导致局域缺陷态（LDS）的能带结构，由于Er的f-轨道状态，这反过来又引起急剧的转变，在平面内和平面外的光学吸收光谱，$α_{\parallel}$和$α_{\perp}$。我们确定在3 $μ$ m，1.5 $μ$ m，1.2 $μ$ m，920 nm，780 nm，660 nm和550 nm的光学跃迁起源于Er $_{\rm W}$缺陷态。为了提供一个清晰的描述的光学吸收光谱，我们使用群论推导出LDS之间的光学选择规则的$α_{\parallel}$和$α_{\perp}$。
2021-05-02 cond-mat.mes-hall
Ultracold Quantum Gases in Optical Lattice with Topological Defects: Its Physics and Experimental Proposal
本文提出了一种实现具有可控位错的光晶格的方案，并在二维光晶格上研究了超冷量子气体的物理性质。特别地，位错可以在二维Peierls光晶格上诱导分数拓扑通量。这些结果为研究具有可控拓扑晶格缺陷的光晶格上的量子多体系统（包括位错、拓扑通量）提供了新的途径。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Optical detection of paramagnetic defects in diamond using off-resonance excitation of NV centers
在这项工作中，我们使用钻石中的氮空位缺陷的荧光来检测和探索钻石中的其他顺磁缺陷，如P1缺陷，这通常是无法通过在标准条件下的磁共振光学检测检测。我们的方法不需要重叠的缺陷之间的共振，因此是适用于一个广泛的区域的磁场和频率，验证了良好的拟合理论预测。我们提出了一个去极化计划的P1缺陷占观察到的数据。为了验证我们的结果，我们进行基于腔的磁共振检测，并找到一个很好的协议之间的测量光致偏振和理论上从速率方程得到的值。这项工作中的发现可能开辟了通过氮空位缺陷的光致发光检测金刚石外部顺磁缺陷的方法，这可能对生物成像有用。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
