Reducing phonon-induced decoherence in solid-state single-photon sources with cavity quantum electrodynamics
固态发射器是开发集成单光子源的优秀候选者。然而，声子通过零声子线的纯退相和声子辅助发射降低光子不可逆性。在这里，我们从理论和实验上研究了半导体量子点在微腔中发射的光子的不可逆性作为温度的函数。我们发现，一个大的耦合到一个高品质因数腔可以同时减少两个声子引起的退相干源的影响。它首先限制了纯退相对零声子线的影响，其不可逆性高于$97\%$直到$18$ K。此外，它有效地将声子边带重定向到零声子线，并带来了来自$87\%$的全发射光谱的不可分辨性（分别为）。$24\%$），无空腔效应，大于$99\%$（分别$76\%$）在$0$ K（分别$20$ K）。我们提供了最佳的腔设计，进一步减少声子诱导的退相干的指导方针。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-induced long-lasting nonequilibrium in the electron system of a laser-excited solid
激光激发固体中的电子-电子热化和电子-声子弛豫过程通常被假定发生在不同的时间尺度上。这对于金属中的大多数导带电子都是正确的。然而，电子-声子相互作用可以影响激发电子的热化过程。我们研究的情况下，贵金属的一组完整的玻尔兹曼碰撞积分的帮助下，潜在的散射机制的相互作用。我们追踪了铜中的瞬态电子分布及其与费米-狄拉克分布的偏差，由于超短激光脉冲的激发。我们研究了用波长为800 nm、脉宽为10 fs的超短激光脉冲激发后电子不平衡的不同阶段。我们的计算表明，强烈的非平衡过程中，并直接结束后的激光脉冲。随后，我们发现大多数电子的快速热化。令人惊讶的是，我们观察到一个持久的非平衡，这可以归因于电子-声子散射。这种非平衡建立在电子态密度峰值附近的能量上，并在电子-声子能量弛豫的时间尺度上持续存在。它反过来影响电子-声子耦合强度。
2018-11-28 cond-mat.mes-hall
Phonon-Induced Zero-bias Currents in Solids
University of Tokyo（东京大学）；Tokyo University of Science（东京理科大学）
研究了金属和一维电荷密度波系统中声子诱导的零偏电流，探讨了变形势和压电势的影响，揭示了零偏电流在临界温度以下的出现及其与化学势位置的关系。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall
Phonon-driven decoherence of high-harmonic generation in the solid-state
Joint Attosecond Science Laboratory, National Research Council of Canada and University of Ottawa（加拿大国家研究委员会与渥太华大学联合阿秒科学实验室）；Advanced Laser Light Source (ALLS), Institut National de la Recherche Scientifique, Centre Énergie Matériaux Télécommunications（国家科学研究研究所能源材料通信中心先进激光光源（ALLS））；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）；Department of Physics, University of Windsor（温莎大学物理系）
研究固态中高调和生成的温度依赖性，发现低温下谐波产率显著增加，通过一维原子链模型解释热致晶格 disorder 增强电子-空穴退相干，降低高调和发射。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall
Quantum mechanical prediction of four-phonon scattering rates and reduced thermal conductivity of solids
最近，基于第一性原理的微扰理论预测晶格热导率$κ$取得了重大成功。然而，它只包括三声子散射，因为假设四声子和更高阶的过程通常是不重要的。此外，直接评估四声子和高阶过程的散射率一直是一个长期的挑战。然而，在这项工作中，我们已经开发了一种形式主义，以明确地确定在整个布里渊区四声子散射的量子力学散射概率矩阵，并通过减轻计算的挑战，我们直接计算四声子散射率。我们发现，四声子散射率是可比的三声子散射率在中高温下，他们增加二次温度。因此，当四声子散射被包括在内时，Lennard-Jones氩的$κ$在80 K下减少了60%以上。此外，在较少的非谐材料-金刚石，硅，锗，$κ$仍然减少在高温下的四声子散射。此外，即使在低温下，光学声子的热导率也由四阶和更高阶声子散射主导。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solid-state electron spin lifetime limited by phononic vacuum modes
纵向弛豫是激发的自旋系综衰减到其与环境的热平衡的过程。在固态自旋系统中，进入声子池的弛豫通常超过与电磁真空的耦合。在量子极限下，自旋寿命由声子真空涨落决定。然而，由于热声子贡献或声子瓶颈过程，在以前的研究中没有观察到这种限制。在这里，我们使用基于腔量子电动力学（cQED）的色散检测方案来观察这种带负电荷的氮空位（$\mathrm{NV}^-$）中心的自旋弛豫的量子极限。金刚石即使在低温下也具有高热导率，这消除了声子瓶颈过程。我们观察到非常长的纵向弛豫时间$T_1$长达8小时。为了理解该体系中自旋-声子耦合的基本机制，我们建立了一个理论模型，并从头计算了弛豫时间。计算证实，在$\mathrm{NV}^-$跃迁频率的低声子态密度使自旋极化在宏观时间尺度上存活。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal phonon boundary scattering in anisotropic thin films
固体薄膜中热声子的边界散射通常使用Fuchs-Sondheimer理论进行分析，该理论提供了一个简单的方程来计算热导率随薄膜厚度的变化。然而，这个广泛使用的方程不适用于像石墨这样的高度各向异性的固体，因为它假设声子色散是各向同性的。在这里，我们推导出一个概括的Fuchs-Sondheimer方程的固体与任意色散关系，并检查其预测石墨。我们发现，各向同性方程大大高估了边界散射，发生在薄石墨薄膜由于高度各向异性的群速度，石墨可以保持其高的面内热导率，即使在薄膜厚度小至10纳米。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Solid state based analog of optomechanics
我们研究半导体量子点作为一个基本的光学机械设置的微观模拟。我们表明，光学机械功能可以复制的固态平台，所产生的平行的基本相互作用过程，这在光学机械的情况下是辐射压力耦合和半导体的情况下的电子-声子耦合。在光学力学中，声子通常通过作用在可移动反射镜上的受限光子引起，而在半导体系统中，声子由激光驱动的电子系统发射。这两个系统存在类似的效应，具有双稳性、光致声子激射和增强的声子损耗。尽管如此，光学腔和电子系统的不同统计性质也导致了质的差异。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of phonons on solid-state cavity-QED investigated using nonequilibrium Green's functions
利用非平衡格林函数方法研究了电子-声子相互作用对量子点与光子腔模耦合的动力学行为的影响。在极化子框架下，采用自洽玻恩近似处理了量子点极化子与腔之间的声子辅助散射过程。通过求解Kadanoff-Baym方程，计算了量子点-腔系统的双时间光子数，给出了光子谱和光子不变性.在腔量子电动力学（cavity-QED）的各种机制中，我们的方法可以非常准确地描述与声子浴相互作用的非马尔可夫性质。发现在零温度下发射的发射光子的不可分辨性与先前报道的精确对角化方法非常一致[Phys.~修订版~ B~87，~081308~（2013）]。此外，我们的方法可以计算有限温度下的光子不可逆性和强的电子-声子相互作用。更一般地说，我们的方法开辟了新的途径，在开放量子系统动力学耦合到非马尔可夫环境的研究。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Phonon Squeezed States: Quantum Noise Reduction in Solids
本文讨论了晶格的量子涨落性质，特别是声子压缩态。声子的压缩态允许原子位移的量子涨落降低到相干声子态的零点量子噪声水平以下。在这里，我们讨论我们的研究连续波和脉冲二阶拉曼散射机制。后一种方法被用来实验性地抑制声子的波动（只有百万分之一，可能是噪声）（其他实验组还没有清楚地再现）。我们计算的期望值和波动的原子位移和晶格振幅运营商，以及宏观上可测量的量，如介电常数的变化的声子压缩状态的影响。这些结果与最近的实验进行了比较。更多信息，包括预印本和动画，可在http：//www-personal.engin.umich.edu/ñori/squeezed.html上查阅。
2001-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Identification by Inelastic X-Ray scattering of bulk alteration of solid dynamics due to Liquid Wetting
本研究利用非弹性X射线散射发现，室温下水润湿氧化铝单晶表面会导致横纵声学声子硬化及内应力弛豫，该效应可传播数百微米，从而揭示了液体润湿对固体体相声子动力学的深远影响。
2024-09-22 cond-mat.mes-hall
Ultrafast evanescent heat transfer across solid interfaces via hyperbolic phonon polaritons in hexagonal boron nitride
该研究针对声子介导热传递的固有局限，利用六方氮化硼中双曲线声子极化激元（HPhP）的超快传播特性，实现了固-固界面间比声子传导高一个数量级的热传递速率，为界面热传递提供了新途径。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Entangling distant solid-state spins via thermal phonons
在量子比特之间实现量子纠缠门是实现可扩展量子计算的关键。在这里，我们提出了一个强大的计划，通过一个机械振荡器在其热平衡状态实现纠缠门的远程固态自旋。通过适当的哈密顿工程和保护子空间的使用，我们表明，所提出的方案是能够显着减少的热效应的机械振荡器上的自旋。特别是，我们证明了即使对于相对较高的热占用，也可以实现高的纠缠门保真度。因此，我们的计划可以放松的机械振荡器的基态冷却的要求，并可能会发现在混合固态架构的可扩展的量子信息处理的应用。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon dispersion in two-dimensional solids from atomic probability distributions
本文提出了一种谐波线性响应方法，通过有限温度下的平衡态模拟计算二维层状介质的声子色散关系。该方法基于系统的线性响应，该线性响应源自平衡路径积分模拟中的质心密度分析。在经典极限下，这种方法与那些通过原子涨落协方差矩阵对角化来研究振动性质的方法密切相关。该方法的有效性进行了测试，在计算的声子色散关系的石墨烯单层，石墨烯双层，和石墨烷。通过计算碳原子的动能、光学$E_{2g}$模式的振动频率和层的弹性模量随温度的变化关系，证明了石墨烯声子色散关系中的非谐效应.
2020-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Surface phonon induced rotational dissipation for nanoscale solid-state gears
相对于平动摩擦而言，转动摩擦的机理研究较少。这种运动成为一个重要的问题，为小型化的机械机械，往往涉及旋转齿轮。在这项研究中，分子动力学模拟进行探索旋转摩擦的固态齿轮上旋转的不同基板。在每种情况下，观察到的旋转运动的粘性阻尼，并发现诱导齿轮和基板之间的纯范德华相互作用。不同的齿轮尺寸和各种基板材料的影响进行了研究。此外，齿轮和基板的刚度被发现会产生不同的耗散通道。最后，它表明，占主导地位的贡献耗散有关的低频表面声子在基板中的激发。
2020-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Probing phonon-driven symmetry alterations in graphene via high-harmonic spectroscopy
高次谐波光谱已成为探测固体中各种超快电子过程的重要组成部分。尽管它的巨大的重要性，高次谐波光谱的灵敏度声子动力学在固体中并不为人所知。这项工作解决了这个关键问题，并证明了高谐波光谱在探测固体中相互交织的声子-电子动力学的潜力。泵浦脉冲激发单层石墨烯中的面内光学声子模式，并且采用圆偏振脉冲来探测产生高阶谐波的激发声子动力学。我们发现，相干声子动力学改变了石墨烯与探测脉冲的动力学对称性，并导致了量子禁戒谐波的产生。此外，作为相干动力学的结果，产生与突出的谐波峰相关联的边带。研究发现，声子模的对称性和特征时间尺度决定了这些边带的偏振和位置。目前的工作开辟了一条途径，在时间分辨探测声子驱动的过程和动力学对称性的固体与子周期的时间分辨率。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anharmonic phonon-phonon scattering at interface by non-equilibrium Green's function formalism
固/固界面热声子非弹性散射的理解和建模仍然是一个悬而未决的问题。我们提出了一个全量子理论方案，通过非平衡格林函数（NEGF）形式主义来量化界面处的非谐声子-声子散射的影响。基于实空间散射率矩阵，分解的界面光谱能量交换的本地和非本地的非谐相互作用，其中前者被证明是占主导地位的高频声子，而两者都是重要的低频声子的贡献。界面声子模的非谐衰减被揭示在桥接体模穿过界面中起着至关重要的作用。非谐性对热边界传导的整体定量贡献被认为是温和的。目前的工作促进了更深入的了解在界面处的热输运和非谐声子NEGF形式主义的直观解释。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall
Mechanistic Transition from Phonon Propagation to Thermal Hopping in Two-Dimensional Solids
固体中的热输运改变其性质，从声子传播，遭受微扰散射的热激活跳跃之间的局部振动模式的无序水平的增加。已经提出了模型来理解这两个不同的极端，预测相反的温度依赖性的热导率，但不是过渡或中间制度。在这里，我们探索二维结晶和无定形二氧化硅中的热输运与不同程度的无序，α，通过执行原子模拟以及分析的动力学和艾伦-费尔德曼理论的基础上。我们证明了在α ~ 0.3处结晶和非晶区域之间的交叉，这可以通过热导率的温度依赖性的翻转来识别，并通过热跳跃过程的主导来解释。通过对局域振动模参与率和热通量空间局域化的分析，也验证了临界无序度的确定。这些因素可以作为表征热传输机制转变的关键指标。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mixed quantum-classical modeling of exciton-phonon scattering in solids: Application to optical linewidths of monolayer MoS2
本研究提出一种用于固态材料激子-声子散射的混合量子-经典框架，结合倒易空间动力学与从头算参数化的相互作用模型，计算单层MoS₂光学线宽，结果与多温度下实验值吻合，为研究固体非绝热动力学提供新途径。
2024-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The scattering of phonons by infinitely long quantum dislocations segments and the generation of thermal transport anisotropy in a solid threaded by many parallel dislocations
一个规范的量子化程序被应用到弹性波-声子-与无限长的位错，可以振荡的平衡，直线，配置的相互作用。这种相互作用是通过著名的Peach-Koehler力实现的。对于偏离平衡位置的小位错偏移，量子理论可以求解到耦合常数的所有阶。我们详细研究了位错线的量子激发及其与声子的相互作用。指出了声子风引起的位错上的阻力的后果。我们计算了声子以任意角度入射到位错线上的横截面。热输运的后果进行了探讨，我们比较我们的结果，涉及动态位错，与克莱门斯和Carruthers，涉及静态位错。在我们的例子中，弛豫时间与频率成反比，而不是与频率成正比。因此，由于存在高度取向的位错阵列而在材料上产生的热输运各向异性对每个传播模式的频率以及因此对材料的温度相当敏感。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid nodal surface and nodal line phonons in solids
提出杂化节面—节线声子并按双带、四带分类，结合数据库筛选与第一性原理计算识别候选材料，揭示其独特拓扑表面态。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry reduction for tunneling defects due to strong couplings to phonons
在非晶态固体中，双能级系统是普遍存在的，并且在诸如纳米机械振荡器、单电子晶体管和超导量子比特的系统中形成主要的噪声源。尽管缺陷与声子耦合，但缺陷隧穿的不稳定性被认为是弱缺陷-声子耦合的标志。这是因为与声子的强耦合导致显著的声子修整，并有效地抑制了二能级隧穿缺陷中的隧穿。在这里，我们确定的动态晶体隧道缺陷强烈耦合到声子纳入我们的描述中的完整的3D几何形状。我们发现，反转对称隧穿是不打扮的声子，而其他隧穿路径打扮的声子，因此，被强烈的缺陷声子耦合抑制。我们提供了晶体隧穿缺陷的线性声学和介电响应函数的强缺陷声子耦合。这允许直接实验测定的缺陷声子耦合。在单个隧穿缺陷中的反转对称隧穿态的挑选是对它们在强无序固体中的低能量激发的主导地位的补充，这是由于大缺陷浓度的缺陷间相互作用的结果。这表明反转对称二能级系统在无序固体的低能性质中起着独特的作用。
2017-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Direct measurement of electron-phonon coupling with time-resolved ARPES
时间和角分辨光电子能谱学是测量固体中电子动力学的有力技术。这项技术的最新进展促进了带和能量分辨观察的影响，激发声子，对电子结构。在这里，我们显示的帮助下，\textit{ab initio}模拟的时间分辨测量固体激发声子模式的傅立叶分析导致，事实上，直接从实验数据，而不需要理论计算的带和模式分辨的电子-声子耦合的观察。
2020-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Bandgap Pulsation Driven by Hotspot Breathing Phonons in a Flat-Band Solid
Southeast University（东南大学）
该研究通过从头算分子动力学等方法，发现类钙钛矿平带固体中A₁g类呼吸声子驱动室温下约7.8 THz、峰峰值近0.95 eV的巨带隙脉动，揭示了无序热涨落中可产生有序电子响应。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fano profile in the resonance fluorescence spectrum of a solid-state quantum emitter coupled to phonons
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫理工大学理论物理研究所）
研究了固态量子发射体与声子耦合的共振荧光光谱，揭示了Fano轮廓的形成机制及温度依赖性。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Breakdown of effective phonon theory in one-dimensional chains with asymmetric interactions
声子是固体理论的通用语言。有效声子理论（自洽谐波近似）已被广泛用于研究固体材料中的弱非线性效应，这是教科书中的标准内容。在这篇手稿中，我们测试的有效声子理论在一维链与非对称相互作用。结果发现，模拟结果与理论预测的对称情况下，而显着偏离理论预测的非对称情况下。我们的结果暗示了非对称相互作用可以提供更强的声子-声子相互作用，这导致了有效声子理论的崩溃。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Pressure-Tunable Targets for Light Dark Matter Direct Detection: The Case of Solid Helium
本文提出利用静水压力调控固态氦的声子性质，通过第一性原理计算证明高压可显著提升其对轻暗物质的单声子探测能力，为进入更低暗物质质量区域提供了新的调控途径。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Phonon spectrum and vibrational characteristics of linear nanostructures in solid matrices
本文研究了嵌在晶体基质中或吸附在其表面的线性链的原子动力学。着重分析了在表面层中由替代杂质形成的同时又偏离该层的线性链。该系统模拟了实验上研究的气体分子吸附在碳纳米管束壁上的结构。结果表明，准一维特征是典型的链，其中原子间的相互作用高于链原子和晶体基质的原子之间的相互作用。对于链原子的局域声子密度，向准一维行为的转变具有扭结的形式。换句话说，它是第一个（最低频率）范霍夫奇点，在3D结构中（所考虑的系统通常是三维的），对应于从封闭到开放的恒定频率（准平面）表面的过渡。在高于范霍夫奇点频率的频率处，链中原子的局域声子密度具有一维特征。计算了嵌入链原子振动的均方根振幅，分析了原子振动对系统低温热容的贡献行为。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall
Phonon superradiance and phonon laser effect in nanomagnets
我们表明，在顺磁性固体自旋声子过程的理论必须考虑到声子的相干产生的磁性中心。这种效应应该大大提高纳米顺磁体和分子纳米磁体晶体中的自旋-声子速率。
2004-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear cavity feeding and unconventional photon statistics in solid-state cavity QED revealed by many-level real-time path-integral calculations
研究了强驱动和强点-腔耦合条件下，激光驱动量子点与纵向声学声子相互作用微腔中光子的产生.稳态腔光子数被发现依赖于在一个非平凡的方式之间的失谐激光和激子跃迁的点。特别是，腔馈送的最大效率是获得对应于与激发数大于1的腔修饰态之间的跃迁能量的失谐。声子显着增强腔喂养在大失谐。在强驱动、强耦合极限下，光子统计是高度非泊松的。虽然没有声子的双峰结构的光子分布的预测，声子使光子统计的热与非常高的有效温度$\sim 10^5$ K，即使对于低的声子温度$\sim 4$ K。这些结果是通过数值计算得到的，其中考虑了驱动，点腔耦合和点声子相互作用没有近似。这是通过一个精确的迭代路径积分计划，这是适用于一大类的量子耗散系统，并在我们的情况下，减少了15个数量级的数值需求的重新制定。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall
Acoustic Phonon Tunneling and Heat Transport due to Evanescent Electric Fields
作者描述了声学声子如何直接穿过真空，从而在被真空间隙隔开的物体之间传递能量和传导热量。这种效应通过引入耦合机制（例如压电性）来实现，所述耦合机制强耦合电场和晶格变形。电场作为消逝场泄漏到真空中，导致固体-真空-固体传输概率有限。由于系统中的强共振，一些声子可以以（或接近）单位透射穿过真空间隙，这导致显著的热导和热通量。
2010-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spontaneously formed phonon frequency combs in van der Waals solid CrXTe$_3$ (X=Ge,Si)
本文在范德华材料CrXTe$_3$中观测到由非线性效应自发形成的长寿命声子频率梳，并通过引入立方非线性项的谐振子模型成功复现该现象，为超快材料调控和声子技术提供了新途径。
2024-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Efficient thermionic operation and phonon isolation by a semiconductor-superconductor junction
在小的长度尺度上控制热通量对于许多固态设备和系统是至关重要的。除了信息和通信设备的热管理之外，对低至纳米级的热传递通道的控制也使得能够，例如，新的存储器概念、高灵敏度探测器和传感器、能量采集器和紧凑型固态制冷器。特别是用于电磁辐射的电子冷却器和热探测器，依赖于电热响应的最大化和声子输运的阻断。在这项工作中，我们提出并证明了有效的电热操作和声子转移阻断可以实现在一个单一的固态双光子结。我们的实验演示依赖于悬浮的超导体-超导体结，其中的电热响应来自超导能隙，声子阻塞自然是由结处的传输瓶颈引起的。我们暂停不同大小的简并掺杂硅芯片（宏观尺度）直接从结和冷却这些偏置的结。电子冷却的工作特性伴随着测量和分析的热阻组件的结构，表明声子阻塞的结中的工作原理。
2018-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Theoretical Paradigm for Thermal Rectification via Phonon Filtering and Energy Carrier Confinement
我们提供了一个理论框架，通过限制在一个不对称的梯度薄膜叠层的一侧上的声子的可用人口的固态热整流器的发展。使用修改的声子气体模型来解释声子过滤和人口禁闭，我们表明，对于一个理想的材料，具有低声子非谐性，即使在没有弹道声子输运的情况下，也可以实现显着的热整流。这种形式主义是用来说明热整流的金刚石薄膜（1-5 nm）梯度尺寸> 1 μm表现出的热整流比的理论值在0.75和6之间。因此，我们的热整流理论公式预计将产生机会，设计先进的固态器件，使各种关键技术。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical control of coherent and squeezed phonons: major differences and similarities
固体中的相干声子振荡和压缩声子振荡可以由单个飞秒脉冲脉冲激发，其持续时间短于声子周期。通过施加第二超快泵浦脉冲，这些振荡可以被显著地但不同地修改。
2013-04-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Low-temperature anomalies in disordered solids: A cold case of contested relics?
非晶态固体表现出神秘的自由度的令人困惑的效应，这些自由度引起的热容和声子散射大大超过了对具有独特振动基态的固体的预期。特别重要的概念是声子散射在由液体淬火制成的非晶态固体中的明显的普遍性。为了使这种普遍性合理化，人们提出了无标度的方案，这些方案要么取决于裸露的结构自由度之间的长程相互作用，要么调用源于边缘稳定振动模式出现的长程临界性。相反，在一个对比的局部场景中，令人困惑的低温自由度是弱相互作用的，强非谐自由度，每个自由度都涉及几百个粒子的运动。在这种情况下，声子散射的普遍性是因为本地非谐共振的特征能量尺度和它们与声子的相互作用的强度都由玻璃化转变温度$T_g$设置，而它们的浓度由$T_g$处的动力学协同尺寸$ξ$设置。纳米尺度的长度$ξ$表现在共振的空间边界的振动激发中，这是所谓的玻色子峰的基础，以及玻璃半导体中非常深的拓扑中间带隙电子态，这与非晶硫族化物中的许多奇怪的光电现象有关。我讨论的优点，上述方案时，面对实验数据。
2018-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
