Estimation of Exciton Binding Energy and lifetime for Mono-layer Transition Metal Dichalcogenides
本文提出一种仅依赖能带偏移、有效质量和介电常数的数学模型,通过求解薛定谔方程并结合费米黄金定则,估算单层过渡金属二硫属化物的激子结合能与辐射寿命,结果与实验和DFT计算吻合良好。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Resonantly excited exciton dynamics in two-dimensional MoSe$_2$ monolayers
本文报道了在300 ~ 77 K温度范围内,用三脉冲四波混频(FWM)共振激发和探测的单层MoSe $_2$中激子和三重子密度动力学。一个多指数的三阶响应函数的振幅和相位的外差检测四波混频信号,包括四个衰减过程被用来模拟的数据。我们提供了一个一致的解释内的内在能带结构,不需要包括外部的影响。我们发现一个激子的辐射寿命在亚皮秒范围内一致的最近报道。在主要的辐射衰减之后,剩余的激子密度,已经从最初激发的亮辐射态通过激子-声子散射或无序散射到不同性质的暗态,显示出较慢的动力学,覆盖10 ps到10 ns的时间尺度。这包括具有较大面内动量的直接亮跃迁,以及到间接暗态的间接暗跃迁。我们发现,激子-激子湮灭是不相关的观察到的动力学,从以前的发现在非共振激发下的方差。在77 K下的trion密度揭示了1 ps量级的衰减,类似于对激子所观察到的。在几十皮秒之后,trion动力学类似于激子的动力学,表明trion电离发生在这个时间尺度上。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall
Exciton Lifetime Paradoxically Enhanced by Dissipation and Decoherence - Toward Efficient Energy Conversion of Solar Cell
能量耗散和退相干乍一看对获得有效光致发光所需的长激子寿命是有害的。然而,在存在光学禁止(即暗)和允许(亮)激子的情况下,它们可以像光合作用中所建议的那样起作用。通过模拟激子弛豫的量子动力学,我们表明,优化的退相干,施加一个量子到经典的交叉与耗散实现了显着更长的寿命。在碳纳米管的示例中,当交叉触发暗激子中的稳定高布居时,激子寿命增加近两个数量级。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph quant-ph
Magnetic field control of light-induced spin accumulation in monolayer MoSe$_2$
本文通过时间分辨克尔旋转研究单层 MoSe₂ 中磁场对光致自旋积累的调控,揭示磁场通过打破能谷能量简并诱导超快自旋翻转,并建立速率方程模型解释电子与空穴自旋动力学的差异。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall
Statistical analysis of spin switching in coupled spin-crossover molecules
我们研究了两个自旋交叉分子驻留在由两个紧密间隔的金电极组成的纳米结器件中的开关行为。通过实时测量结的电阻来监测自旋状态。电阻值的统计分析,占领概率,和各自的自旋态的寿命表明,这两个自旋交叉分子相互耦合。我们提取的参数为一个极小模型描述的两个耦合的自旋交叉分子。最后,我们使用的阶乘累积量的时间依赖性来证明,测量数据表明存在的两个自旋交叉分子之间的相互作用。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Mobility and Dynamics in Spin-crossover Nanoparticles studied by Time-Resolved Microwave Conductivity
我们使用无电极时间分辨微波电导(TRMC)技术来表征自旋交叉(SCO)纳米粒子。研究表明,TRMC是一种简单而准确的方法,可以同时测定SCO化合物的磁性和纳米尺度上的电荷输运信息。从液氮温度到360 K的低自旋态,TRMC测量结果在迁移率和半衰期上呈现两个明确的区域,在225 K附近具有相似的转变温度TR。在TR以下,与电荷载流子的短寿命相关联的无激活制度指向浅陷阱态的存在。在TR以上,这些状态被热释放,产生热激活的跳跃机制,其中较长的跳跃增加了迁移率,并且伴随着势垒能量。活化能可能来自复杂的贡献,如极化自定位,但也从动态无序由于声子和/或热波动的SCO部分。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Inelastic Electron Lifetime in Disordered Mesoscopic Systems
计算了有限金属扩散系统(量子点)在整个参数范围内由于电子-电子相互作用引起的非弹性准粒子寿命(动力学方程形式主义中的外散射时间)。分析了"连续“谱(非弹性能级展宽远远超过平均能级间距)和"离散”谱两种情况。特别是,详细研究了一维和零维区域之间的交叉。在连续谱的情况下,外散射时间被证明是相同的非弹性时间进入表达式的普遍电导波动和持续电流。它也被发现是短于相破碎时间在二维和一维系统,而在零维系统中,这两个时间重合。在离散谱的情况下,对于足够小的系统,得到了散射时间的普遍行为。对于低于平均水平间距的温度的外散射率示出为消失的小。
1996-11-05 cond-mat.mes-hall
Unconventional quasiparticle lifetime in undoped graphene
我们解决的问题是如何小的准粒子衰变率可以在低能量的未掺杂的石墨烯,其中已知的运动学约束,以防止衰变成粒子空穴激发。为此,我们研究了声子色散的重整化的多体效应,这原来是非常强的情况下,在K点的频谱的面外声子。我们表明,这些演变成一个分支的非常软的模式,提供相关的通道准粒子衰变,在能量低于光学声子模式的规模。在这种情况下,我们发现衰变率与准粒子能量的立方成正比。这意味着一个交叉应观察到的传输特性从高能量制度的线性依赖特性的慢得多的衰减速率,由于软声子模式。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall
Single-molecule time-resolved spectroscopy in a tunable STM nanocavity
本研究利用可调谐STM纳米腔平台,通过直接时间分辨测量估算单分子激发寿命,发现纳米腔耦合可将寿命从纳秒级缩短至皮秒级,并探究了远场与针尖增强光致发光的转变,克服了谱线宽度估算法的弊端。
2023-09-08 cond-mat.mes-hall
Lifetimes of Confined Optical Phonons and the Shape of a Raman Peak in Disordered Nanoparticles: II. Numerical Treatment
数值研究了非极性晶体纳米颗粒中无序诱导的光学振动本征模展宽。以前用于治疗声子在无缺陷的粒子的方法进行调整,无序问题的数值评估。在广泛的杂质浓度和无序强度的形式,高斯和二元障碍以及表面的不规则性的缺陷进行了彻底的研究。对于稀的和弱的点状杂质,得到了声子能级分离和重叠的区域,证实了理论预测的线宽行为,交叉尺度落在几纳米的实际范围内。这些概念也适用于强稀杂质。政权和理论预测的交叉检查和识别,并讨论微小的差异。这里仅举几例:对于弱无序,线宽随声子量子数的增加比理论上慢,而对于强稀无序,共振展宽只有理论和数值之间的定性一致。数值计算发现的新现象是:“介观涂抹”的分布函数在合奏相同的无序粒子,拐点的线宽依赖于杂质浓度的轻“密集”的二元杂质,和位置依赖的能力强杂质赶上声子。结果表明,表面不规则性对声子谱线宽度的贡献小于体积无序性,并且它们的衰减速率随颗粒尺寸的增大而加快。本文的研究结果也适用于量子点和短量子线。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of the Exciton Radiative Lifetime in van der Waals Heterostructures
原子级薄的过渡金属二硫属化物的光学性质由具有非常大的振子强度的鲁棒激子控制。在六方氮化硼(hBN)中封装诸如MoSe $_2$的单层产生接近均匀激子线宽的窄光学跃迁。我们表明,在这些范德华异质结的激子辐射率可以定制一个简单的变化的hBN封装层的厚度作为一个后果的Purcell效应。时间分辨的光致发光测量与连续波反射率和光致发光实验表明,中性激子的自发发射时间可以调谐的一个数量级取决于周围的hBN层的厚度。辐射复合的抑制可以产生高达$10$ ~ps的自发发射时间。这些结果与计算的弱激子-光子耦合区的复合率非常一致。分析表明,我们也能够观察到一个相当大的增强激子辐射衰减率。了解这些电动力学效应的作用,使我们能够阐明复杂的动力学弛豫和重组中性和带电激子。
2019-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anomalously long lifetimes in two-dimensional Fermi liquids
本文提出一种适用于所有温度的线性化碰撞积分基展开方法,用于确定二维电子液体中费米面扰动的衰变率,发现了一种奇宇称模式具有反常长寿命的新输运区域,且该区域在当前实验可及温度范围内存在。
2023-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Universality in scattering by large-scale potential fluctuations in two-dimensional conductors
我们研究电子通过随机阵列的稀有,不透明和大(相比德布罗意波长的电子)散射体的传播。结果表明,对于任何凸散射体,输运与量子寿命之比η=τ tr/τ tot不依赖于散射体的形状,而仅取决于散射是镜面散射还是漫反射散射以及空间维数D。特别地,对于镜面散射,η是仅由系统的维数确定的普适常数:对于D = 3,η= 2;对于D = 2,η= 3/2。经典和量子散射制度之间的交叉进行了讨论。
2007-05-17 cond-mat.mes-hall
Bose condensation of direct excitons in an off-resonant cavity at elevated temperatures
我们提出了一种增加二维直接激子寿命的方法,并展示了在高温下观察其宏观相干态的可能性。对于单GaAs量子阱嵌入亚波长周期的光子层状异质结构,我们预测激子辐射衰减将被强烈抑制。利用量子流体动力学方法研究了中等密度有限激子系统中的Berezinskiii-Kosterlitz-numerless交叉。低于估计的临界温度,急剧增长的相关长度被证明是伴随着许多倍的光致发光强度的增加。
2018-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Collective modes in interacting two-dimensional tomographic Fermi liquids
我们开发了一个解析可解的模型,相互作用的二维费米液体与单独的碰撞弛豫率奇偶奇和奇偶偶费米表面变形。这种碰撞寿命的差异存在时,散射被限制在反演对称的费米表面,因此应该是一个通用的二维费米液体的功能。它意味着一个额外的意外的“层析”运输制度(标准的无碰撞和流体力学制度之间),其中偶宇称模式过阻尼,而奇宇称模式是无碰撞。我们推导出纵向和横向电导率的表达式,并讨论了沿碰撞层析流体动力学交叉的集体模式谱。纵向模式从零声在无碰撞制度的流体动力学第一声在层析和流体动力学制度,奇宇称阻尼出现作为一个subleading校正的寿命。在带电的费米液体与长程库仑耦合,这些模式减少到等离子体激元与强烈抑制奇宇称修正的阻尼。横向响应,相比之下,有一个特定的断层传输制度与两个假想的奇宇称模式,其中之一需要一个有限的排斥相互作用,不同的剪切声在碰撞制度和过阻尼扩散电流模式中的流体动力学限制。我们的工作表明,有深刻的多体方面的相互作用的费米液体,这往往被认为是很好的理解理论,仍然没有探索。
2022-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el