Green exciton series in cuprous oxide
我们数值研究了氧化亚铜中绿激子的奇宇称态。考虑到黄系列，特别是黄连续谱的耦合，绿色激子是具有有限寿命的准束缚共振，不能用厄米算符描述。为了计算它们的位置和线宽，我们使用复坐标旋转的方法，导致一个非厄米复特征值问题。我们发现，占主导地位的P态的行为是非常好的近似修改后的里德伯公式使用负量子亏损。与黄光连续谱耦合引起的相应线宽随主量子数的三次方减小。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wavefunctions and oscillator strengths of Rydberg excitons in cuprous oxide quantum wells
本研究通过B样条展开计算氧化亚铜量子阱中里德伯激子的波函数与振子强度，揭示其对称性和不可分离性，并涵盖连续谱中的束缚态。研究为理解激子光学性质提供关键理论工具。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deviations of the exciton level spectrum in cuprous oxide from the hydrogen series
最近关于氧化亚铜中激发激子的高分辨率吸收光谱[Nature（London）514，343（2014）]已经揭示了它们的光谱与理想的类氢系列的光谱的显著偏差。在这里，我们表明，复杂的能带色散的晶体，决定了动能的电子和空穴，强烈影响激子结合能。具体来说，我们表明，带色散的非抛物线性是偏离氢系列的主要原因。从高分辨率吸收光谱在电场中收集的实验数据验证的偏离带色散的非抛物线性的分配。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent transfer matrix analysis of the transmission spectra of Rydberg excitons in Cuprous Oxide
本文用相干传输矩阵方法分析了氧化亚铜薄板在黄光激子态吸收范围内的透射谱。我们证明，在通常的分析，使用比尔定律，这原来是一个相当好的近似，只有在高主量子数的光谱区域，在整个光谱范围内考虑一致的定量描述是可能的。这导致新的和更准确的参数，不仅为里德伯激子状态，但也为间接跃迁的强度。此外，该结果具有光激发后的电子-空穴对的密度的测定的后果。
2020-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of high angular momentum excitons in cuprous oxide
最近观察到偶极允许的$P$-激子的主量子数$n=25$在氧化亚铜中给予洞察激子状态与前所未有的光谱分辨率。虽然到目前为止，激子描述为一个类似氢的复合物已经足够的立方晶体，我们在这里展示了明显的偏差：旋转对称性的破坏导致高角动量$F$-和$H$-激子与$P$-激子的混合，使它们可以在吸收中观察到。的$F$-激子显示出三重分裂，系统地依赖于$n$，在协议的理论考虑。通过实验与理论的详细比较，我们确定了Cu $_2$ O价带的立方各向异性参数。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction in the yellow exciton series of cuprous oxide
我们用实验和数值模拟的方法研究了氧化亚铜中黄激子的交换相互作用。通过改变数值计算中的材料参数，我们可以解释实验结果，并理解它们在复杂的能带结构和中央电池校正的起源。特别是，我们在实验上观察到的反转的邻位和对位激子的$2S$黄色激子，并解释这种现象的避免交叉与绿色$1S$ orthoexciton在一个详细的数值分析。此外，我们还讨论了交换分裂作为主量子数$n$的函数及其与类氢模型预期的$n^{-3}$行为的偏差。我们还解释了为什么观察到的绿色$1S$激子的交换分裂是黄色$1S$状态分裂的两倍多。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linewidths in excitonic absorption spectra of cuprous oxide
本文根据Y.丰泽不仅包括声学声子，而且包括光学声子和$\mathrm{Cu_{2}O}$中激子的特殊性质，如对$1S$ -激子的中心晶胞修正，使我们能够计算T. Kazimierczuk等人[Nature 514，343，（2014）]在相同数量级内，这表明与该主题的早期工作相比有明显的改进。我们还讨论了各种进一步的影响，这解释了仍然可以观察到的理论和实验之间的差异，但很难包括在理论计算。
2016-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Rydberg excitons in cuprous oxide: A two-particle system with classical chaos
本文研究氧化亚铜中黄色与绿色激子系列的经典动力学，揭示黄色系列大多规则而绿色系列存在大范围混沌，表明价带结构差异导致非可积混沌运动。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Eigenenergies of excitonic giant-dipole states in cuprous oxide
在这项工作中，我们提出了一种新的物种的Wannier激子暴露于交叉电场和磁场时的本征谱。特别地，我们计算了交叉场中$\textrm{Cu}_2\textrm{O}$中巨偶极激子的本征能量。在我们的理论方法中，我们计算激子光谱内的近似以及数值精确的方法为任意场配置。我们验证了稳定的束缚激子巨偶极态仅在强磁场极限下才可能存在，因为这是唯一为它们的存在提供足够深势阱的区域。比较解析和数值计算，我们得到激子巨偶极谱的能级间距范围内的$0.6\ldots100\, μ\textrm{eV}$。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Classical and semiclassical description of Rydberg excitons in cuprous oxide
对氧化亚铜中激子的实验和理论研究揭示了激子里德伯态的精细结构分裂是由价带结构的强烈影响引起的。我们提供了一个半经典的解释，通过调查的激子电子-空穴对超越类氢模型的经典动力学分裂。考虑到里德伯激子在坐标空间中的慢运动，与准自旋和空穴自旋的快动力学相比，我们使用绝热方法和动量空间中的能量面来计算激子动力学。我们观察到准周期运动的近可积环面。半经典环面量子化得到了与量子力学计算一致的$n$ -流形精细结构分裂的能量区域。
2020-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Asymmetric Rydberg blockade of giant excitons in Cuprous Oxide
通过高度激发的电子态产生和控制强远程相互作用的能力是最近在许多领域取得突破的基础，从原子和分子物理[1，2]到量子光学[3，4]和技术[5-7]。里德伯激子提供了一个有前途的固态实现这样的高度激发态，其中破纪录的轨道尺寸高达一微米确实已在氧化亚铜半导体中观察到[8]。在这里，我们演示了强激子相互作用的产生和控制在这种材料中，通过光学产生两个不同的量子态的里德伯激子。这使得双色泵浦探测实验成为可能，可以详细探测相互作用。我们的实验揭示了强烈的空间相关性和国家间的里德伯封锁，延伸到几微米的非常大的距离的出现。产生的半导体激子的多体态表现出仅依赖于相互作用势的形状的普适性质，并为它的极大扩展范围和幂律特性提供了明确的证据。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetoexcitons in cuprous oxide
当使用高分辨率光谱学研究氧化亚铜中的激子光谱时，两个最引人注目的实验发现是J. Thewes等人[Phys.Rev.Lett. 115，027402（2015）]。这些结果表明，在激子理论中，考虑固体的复杂价带结构和立方对称性是不可缺少的。这对于磁激子来说更为重要，因为外部磁场会进一步降低系统的对称性。我们提出了$\mathrm{Cu_{2}O}$在外加磁场中的激子理论，特别讨论了光谱与外加磁场方向的关系，这是用简单的类氢模型所不能理解的。利用高分辨光谱，我们还提出了相应的实验光谱氧化亚铜法拉第配置。理论结果和实验谱不仅在能量方面，而且在相对振子强度方面都非常吻合。此外，该比较允许确定该半导体的第四Luttinger参数$κ$。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Microwave-optical coupling via Rydberg excitons in cuprous oxide
本文报道了低温下氧化亚铜（Cu $_2$ O）中激子介导的微波场与光场的耦合。用单光子吸收和双光子二次谐波产生光谱在4~K下观测到了主量子数达到$n=12$的里德伯激子态。在与激子态共振附近，微波场的加入显著改变了吸收线形，并在微波频率处向相干二次谐波添加了边带。这两种效应都表现出对$n$和角动量$l$的复杂依赖性。所有这些功能是在半定量协议与模型的基础上带内电偶极跃迁之间的里德堡激子状态。用一个简单的微波天线，我们已经达到了一个政权的微波耦合（拉比频率）是可比的非辐射加宽的里德伯激子的线宽。这一结果为激子态的调控提供了一种新的途径，并为基于里德伯激子的低温微波-光转换器的研制提供了可能。
2021-10-07 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Modeling of heterojunction photovoltaic cells based on ZnO nanowires array and earth-abundant cuprous oxide absorbers
作为一种潜在的解决方案，低成本的高效太阳能电池，径向结组成的ZnO纳米线阵列嵌入在Cu 2 O薄膜已被理论建模。已经进行了计算以探索这种基于线的太阳能电池的性能的几何依赖性。通过适当地设置材料特性和电池尺寸，在少子扩散长度为2 μm的材料中，可以获得19.7%的合理的功率转换效率。还研究了体、界面和接触相关状态对太阳能电池性能的不利影响，从中提取了一系列材料的效率在~22%和~12%之间，从最佳到严重劣质。研究结果表明，合理的器件设计在实现高效的Cu 2 O/ZnO线径向结太阳能电池中起着至关重要的作用。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton mass and exciton spectrum in the cuprous oxide
具有几个晶格常数的半径的激子可以受到强烈的中心晶胞校正的影响，导致光谱与类氢里德堡系列的显著偏差，并且还导致激子质量的增强。我们提出了一种方法，这种情况下的晶格模型的基础上，采用了非抛物线能带结构，短距离修正电子和空穴之间的库仑相互作用，自旋轨道和交换耦合的影响。晶格模型允许观察交叉从大半径Wannier小半径Frenkel激子，而不调用连续近似。我们应用晶格模型的方法，特别是黄色激子系列的氧化亚铜，其中的光谱和激子质量增强，通过适应只有少数模型参数的材料特定的值。我们的研究结果预测一个强各向异性的邻位激子质量。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magneto-Stark-effect of yellow excitons in cuprous oxide
我们研究并比较了Voigt构型的氧化亚铜Cu $_2$ O中黄色系列的实验和数值激子光谱，从而部分扩展了Schweiner等人的结果[Phys. Rev. B 95，035202（2017）]，他们只考虑了法拉第构型。这两种构型之间的主要区别是由Voigt构型中的附加有效电场给出的，该电场是由激子通过磁场的运动引起的。这种磁斯塔克效应已经由Gross等人和Thomas等人在1961年提出[Sov. Phys. Solid State 3，221（1961）; Phys.Rev.124，657（1961）]。群论的考虑表明，最重要的是，通过降低系统的对称性，该领域显着增加了允许的线的数量。这一结论得到了实验和数值计算数据的支持。
2018-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Classical dynamics and semiclassical analysis of excitons in cuprous oxide
本研究全面推导氧化亚铜激子的经典与半经典理论，分析其动力学的能量依赖关系，验证了该经典半经典方法的有效性，为理解激子精细结构提供新视角。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Excitonic giant-dipole potentials in cuprous oxide
在这项工作中，我们预测存在一种新的物种的Wannier激子时，暴露于交叉的电场和磁场。特别地，我们提出了交叉场中$\textrm{Cu}_2\rm O$中巨偶极激子的理论。在我们的理论方法中，我们进行了伪分离的质量中心运动的场修饰激子物种，从而获得一个有效的单粒子的相对运动的哈密顿量。对于任意规范场，我们精确地将规范依赖的动能项与有效单粒子相互作用势分离。取决于所施加的场强度和特定的场取向，电子和空穴的相对运动的电势在空间间隔高达几微米和深度高达$380\, μ\rm eV$处表现出外阱，导致可能的约300万德拜的永久激子电偶极矩。
2017-05-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant Rydberg Excitons in Cuprous Oxide
当一个电子进入具有大主量子数的能级时，高激发态的原子是令人着迷的类氢物体。这些里德伯原子的巨大延伸导致了巨大的相互作用效应。监测这些相互作用为单量子水平上的分子和凝聚态物理问题提供了新的见解。激子是半导体中的基本光学激发，由一个带负电荷的电子和一个带正电荷的空穴组成，是氢的凝聚态类似物。具有类似于里德伯原子的延伸的高度激发的激子是有吸引力的，因为它们可以使用微观势场以高精度在晶体中放置和移动。它们的相互作用可以允许形成有序的激子相或感测周围的元激发，也可以在量子水平上。在这里，我们证明了里德伯激子的存在，在氧化亚铜，CuO，与主量子数大到n=25。这些状态具有超过2微米的巨大波函数扩展，而基态的波函数扩展约为1纳米。强的偶极-偶极相互作用由阻断效应证明，其中激子的存在防止在其附近的另一激子的激发。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Defect engineering of the electronic transport through cuprous oxide interlayers
采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法研究了Au-（Cu $_{2}$ O）$_n$ -Au结的电子输运性质.改变厚度的效果（即，$n$）以及点缺陷和阴离子取代的研究。对于所有的铜$_{2}$ O厚度的电导是更增强的散装样（在近界面）的缺陷，与O空位和Cl替代缺陷的例外。对于厚的Cu $_{2}$ O结，Cu缺陷和N替代以及Cl替代和N替代导致类似的传输行为。与最近的实验观察一致，发现N和Cl掺杂增强电导。Frenkel缺陷，即，O间隙缺陷和O替代缺陷的叠加导致显著高的电导。从缺陷形成能的分析，铜空位被发现是特别稳定的，与早期的实验和理论工作。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant microwave-optical Kerr nonlinearity via Rydberg excitons in cuprous oxide
本文在氧化亚铜固态体系中利用里德堡激子实现了比现有固态系统高几个数量级的微波-光交叉克尔非线性，为量子网络中的微波-光频率转换奠定基础。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interaction between Rydberg Excitons in Cuprous Oxide Revealed through Resonant Second Harmonic Generation
Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学）；Universität Rostock（罗斯托克大学）
本研究通过共振二次谐波生成实验与半经典理论，探究氧化亚铜里德伯激子的相互作用，发现其与原子的范德瓦尔斯相互作用存在根本差异。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton-polaritons in cuprous oxide: Theory and comparison with experiment
本文报道了T.~.在氧化亚铜$\left(\mathrm{Cu_{2}O}\right)$中观测到的一个主量子数的巨里德伯激子Kazimierczuk \emph{et al.} [Nature \textbf{514}，343，（2014）]不可避免地提出了一个问题，即这些准粒子是否必须在多极子框架内描述，因为激子和光子总是在固体中耦合。本文介绍了$\mathrm{Cu_{2}O}$中激子-极化激元的理论。为此，我们推广了F.~ Schweiner \emph{et al.} [Phys.~修订版~ B \textbf{95}，195201，（2017）]，对于激子动量$\hbar K$的有限值。本文导出了用F.~的完全基计算偶极振子和四极振子强度的公式。施韦纳\emph{et al.}。非常复杂的极化激元谱的三个取向的$\boldsymbol{K}$沿轴$[001]$，$[110]$，和$[111]$的高对称性和强烈的混合激子状态的报告。主要的焦点是$1S$邻激子极化激元，其中显着的极化激元效应已在实验中测量。我们建立了一个$5\times 5$矩阵模型，它既考虑了极化激元效应，又考虑了$K$依赖的分裂，并且允许处理$\boldsymbol{K}$的任何方向的各向异性极化激元色散。我们特别讨论了$\boldsymbol{K}$在垂直于$[1\bar{1}0]$和$[111]$的…
2017-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The computational simulation of the reflection spectra of copper red glaze
本文基于Mie散射理论计算铜红釉中金属铜与氧化亚铜纳米颗粒的反射光谱及L*a*b*值，通过对比实验数据提出区分两种呈色机理的可行方法。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Rydberg excitons in electric and magnetic fields obtained with the complex-coordinate-rotation method
F。Schweiner等人[Phys. Rev. B 95，035202（2017）]，使用完整的基组并考虑固体的价带结构和立方对称性。在这里，我们扩展这些计算通过调查数值的氧化亚铜在电场中的自电离共振和平行的电场和磁场取向的[001]方向。为此目的，我们应用复坐标旋转方法。通过求解非厄米广义本征值问题来计算复共振能量，并通过使用相对振子强度来模拟吸收光谱。该方法使我们能够调查不同的电场和磁场强度强度的位置，寿命和形状的共振的影响。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Deep-ultraviolet Layered Oxide B2S2O9 with Strong and Robust Second Harmonic Generation
具有超宽带隙和强二次谐波效应的二维层状半导体材料是将非线性光学应用拓展到纳米尺度深紫外波段的关键。不幸的是，这些材料在自然界中很罕见，直到现在才被发现。在这封信中，我们预测B2S2O9（BSO），现有的层状氧化物，可以表现出DUV带隙和强大的SHG效应，与最知名的DUV NLO块。BSO中的强倍频强度来源于极性SO4和BO4四面体的有序排列形成平面结构，并可通过层厚度线性调谐。令人惊讶的是，刚性四面体在应变下的自发旋转可以在BSO中诱导（接近）零的泊松比，这同时导致对大应变的鲁棒SHG效应，与其他已知的2D NLO半导体根本不同。BSO的发现可能为探索二维极限深紫外非线性光学物理及其应用提供了前所未有的机会。
2020-11-21 cond-mat.mes-hall
Collective two-boson decay of excitons in Bose-Einstein condensate and generation of coherent photon-phonon radiation
从理论上研究了初始玻色-爱因斯坦凝聚体态激子的集体衰变。作为实际上更有趣的情况下，我们考虑在半导体氧化亚铜中的黄色系列的激子，其中我们有集体光子和声子辅助的激子衰变。结果表明，由于玻色-爱因斯坦凝聚体的无反冲双玻色子衰变的内禀不稳定性，自发发射的玻色子对被放大，导致宏观粒子数的指数增长.集体衰变率与激子密度呈非线性关系，直到高密度时，其强度与俄歇复合损失率相当或更大，这使得可以观察到它。这种考虑现象也可以应用于声子激光器的实现。
2017-03-31 cond-mat.mes-hall
Magneto-Stark and Zeeman effect as origin of second harmonic generation of excitons in Cu$_2$O
本文报道了Cu $_2$ O中黄系列激子激发态（$n \geq 3$）的磁场诱导二次谐波产生（SHG）和双光子吸收（TPA）的实验和理论研究。在这种中心对称材料中，由于电偶极子和电四极/磁偶极子跃迁的建设性相互作用，光沿着低对称方向传播，可以发生SHG [111]或[112]。通过在Voigt配置中施加磁场，还允许SHG沿着[110]轴甚至高对称立方方向[001]激发。结合对称性分析和微观理论，我们揭示了两个关键的贡献，磁场感应倍频：塞曼效应和磁斯塔克效应。我们证明了系统的依赖关系的SHG强度的线性偏振角的入射基本激光和出射SHG光束。在一般情况下，所得到的等值线图与对称性分析相结合，使人们能够确定唯一的字符所涉及的过渡。此外，通过选择合适的实验几何结构和极化结构，我们可以在磁场中分离塞曼效应和磁斯塔克效应。考虑到氧化亚铜的对称性和能带结构，我们提出了中心对称立方半导体中激子二次谐波产生的微观理论。基于发展的微观理论，我们确定了$S$ -，$P$ -和$D$ -激子的二阶非线性极化率的主要贡献。我们分析了激子态之间的二次谐波强度的重新分布，无论是在有或无磁场的情况下，并显示出良好的协议与实验数据。随着激子主量子数的增加，磁斯塔克效应超过塞曼效应的影响。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Magnetoresistance in Multiband Systems: 2DEGs and Polar Metals at Oxide Interfaces
具有自旋-轨道耦合的低密度二维电子气对面内磁场非常敏感，影响其费米面和输运性质。在过渡金属氧化物表面或界面处形成的这种2DEG也可以经历表面相变，导致表现出电子向列性的极性金属。受实验的启发，我们利用包含原子自旋轨道耦合（SOC）和破缺反转对称性的哈密顿量，对正方对称（001）和六角对称（111）两种二维电子态，从理论上研究了$t_{2g}$轨道系统中的磁输运.使用数值解的完整的多带矩阵玻尔兹曼方程，以及从杂质散射重叠矩阵收集的见解，我们探讨了各向异性磁电阻（AMR）的存在下，有利于小动量散射的杂质。我们发现，在（001）2DEG的输运是由一对带，弱耦合的杂质散射，其中一个具有较大的费米速度，而另一个提供了一个有效的电流弛豫机制占主导地位。这导致强的角度依赖性电流阻尼和具有许多角谐波的大AMR。相比之下，（111）2DEG中的AMR典型地以单个$\cos(2\vartheta)$谐波为特征，其中角度平均磁阻通过磁致伸缩允许的三角形失真而高度可调。我们还探讨了如何（111）2DEG费米面的电子向列性通过表面相变到一个2D极性金属，我们讨论了朗道理论的影响，并表明，这导致了不同的对称分量和更高的角谐波AMR。我们的结果是在定性的协议与实验从不同的小组在SrTiO $_3$表面或LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$接口的2DEG。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Berry curvature fluctuations from incipient polar order in an oxide interface
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）
利用KTaO₃界面，通过非线性霍尔效应观测到宏观器件中巨大的介观涨落，揭示由界面杂质钉扎的萌芽铁电极化导致的局部结构对称性破缺，为探测隐藏极性序提供了新工具。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Enhanced third harmonic generation from the epsilon-near-zero modes of ultrathin films
我们实验证明了有效的三次谐波产生从铟锡氧化物（ITO）纳米膜（λ/42厚）在玻璃基板上的泵浦波长为1.4 μ m。通过利用增强因子为200的ε近零（ENZ）模式的场增强特性，实现了3.3x10^-6的转换效率。这种纳米级频率转换方法适用于其他等离子体材料和剩余辐射材料的纵向光学声子频率附近。
2015-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rydberg systems in parallel electric and magnetic fields: an improved method for finding exceptional points
例外点是开放量子系统谱中的特殊参数点，在此点上共振能量发生简并，相关的本征向量发生合并。典型的例子是在平行电场和磁场中的里德伯系统，我们在一个完整的基础上求解薛定谔方程来计算共振和本征向量。从避免参数依赖谱中的交叉点出发，利用二维矩阵模型，我们发展了一种迭代算法来计算例外点的场强和共振能量，并验证了它们的基本性质。此外，我们能够可视化的波函数的简并状态。我们报告存在各种例外点。对于氢原子来说，这些点是在实验上无法达到的场强范围内。而在平行电场和磁场中，氧化亚铜中的激子，即.例如，固态体中相应的氢类似物提供了一个合适的系统，其中在小得多的外场下可以达到高场区，并且为此我们提出了一个检测异常点的实验。
2016-05-19 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.atom-ph
Observation of ultra-high mobility excitons in a strain field by space- and time-resolved spectroscopy at sub-Kelvin temperatures
我们测量的基本参数，如寿命，迁移率，和被困的仲激子在氧化亚铜中的扩散常数在非常低的温度下（低于1 K）使用稀释冰箱。为了获得这些参数，我们观察了应变诱导陷阱势中的仲激子的空间和时间分辨的发光光谱。我们从发光强度衰减的测量中提取了410 ns的寿命。通过对实验结果和数值计算的比较，我们发现在1 K以下，随着准激子温度的降低，准激子的迁移率和扩散常数增加。特别地，我们在280 mK的相应温度下获得了5.1e7 cm ^2/V*s的迁移率。据我们所知，该值是已测得的最高激子迁移率。这些结果表明，平均自由程的准激子达到的大小（~300 μ m）可比的云的捕获准激子（~100 μ m）。从我们的分析中，我们发现，在超低温（远低于1 K）下，准激子的空间分布可以达到由统计分布函数和三维陷阱势的形状定义的分布。我们的研究表明，超低温确保了在陷阱势中的玻色-爱因斯坦凝聚转变可以通过检查1 s仲激子密度的空间分布来研究。
2019-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-phonon interaction breaking all antiunitary symmetries in external magnetic fields
M. Aßmann等人[Nature Mater. 15，741（2016）]关于氧化亚铜中磁激子的光谱揭示了高斯幺正系综（GUE）的统计。F. Schweiner等人[Phys. Rev. Lett. 118，046401（2017）]，其包括固体的完整立方价带结构，可以解释如果磁场不定向在立方晶格的对称平面之一中，则GUE统计的出现。然而，它不能解释GUE统计的所有方向的字段的实验观察。本文研究了准粒子相互作用，特别是激子-声子相互作用对磁激子能级统计的影响，并指出由激子-声子相互作用引起的运动Stark场导致在任意磁场取向下出现GUE统计，这与实验结果一致。重要的是，所有反幺正对称性的破缺只能通过同时考虑激子-声子相互作用和立方晶格来解释。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
High-harmonic generation enhancement with graphene heterostructures
我们调查高次谐波产生的石墨烯异质结构组成的金属纳米带从石墨烯片分离的几个纳米层的氧化铝或原子单层的六方氮化硼。相对于外部施加的泵浦，纳米带放大了石墨烯层处的近场，从而使我们能够在中红外线中以适度的泵浦功率观察碳单层中的三次和五次谐波产生。我们研究了非线性信号对带宽度和间隔物厚度的依赖性，以及泵浦功率和偏振，并证明了相对于裸石墨烯的增强因子分别达到1600和4100的三次和五次谐波产生。我们的工作支持使用石墨烯异质结构来选择性地增强感兴趣的特定非线性过程，这是设计纳米级非线性器件的基本能力。
2022-03-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Second-harmonic generation enhancement in monolayer transition-metal dichalcogenides by an epsilon-near-zero substrate
单层过渡金属二硫属化物（TMDC）呈现高的二阶光学非线性，这对于例如，非线性光子器件中的频率转换。另一方面，2D材料的原子厚度自然导致低频率转换强度，突出了设计增强实际应用的非线性响应的结构的重要性。已经报道了依赖于复杂的等离子体和/或超颖表面结构来增加2D材料处的泵浦电场的许多方法。在这里，我们利用这样一个事实，即具有低折射率的非结构化基板自然最大化的泵浦场在介电界面，提供了一个简单的手段，以促进增强非线性光学效应。特别是，我们测量了二次谐波产生（SHG）在二硫化钼和WS 2的氟锡氧化物（FTO），它提出了一个ε近零点附近我们的1550 nm的泵浦波长。偏振SHG测量揭示了FTO上的SHG强度比玻璃基板上高一个数量级。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-harmonic generation from an epsilon-near-zero material
从紧凑的固态介质中产生高次谐波（HHG）对于诸如相干阿秒脉冲产生和极紫外（EUV）光谱的应用是非常期望的，然而泵浦光到HHG的典型弱转换可能在很大程度上阻碍其应用。在这里，我们使用一种在ε近零（ENZ）区域工作的材料，在该区域，其介电常数的实部消失，以大大提高微观水平上HHG过程的效率。在实验中，我们报告的高谐波发射高达9阶直接从低损耗，固态ENZ介质：铟掺杂氧化镉，在GW cm-2水平的激发强度。此外，所观察到的高次谐波信号表现出明显的光谱红移以及线宽展宽，这是由于光致电子加热和随之而来的ENZ膜的随时间变化的共振频率。我们的研究结果为强场物理提供了一个新的纳米光子平台，揭示了新的自由度的光谱和时间控制的高次谐波，并开辟了紧凑的固态阿秒光源的可能性。
2019-02-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
