Coherent Excitonic Quantum Beats in Time-Resolved Photoemission Measurements
通过超快激光脉冲对材料的相干激发在时间分辨光电发射测量中可以具有有趣的、可观察的动力学。超快抽运脉冲的宽光谱宽度可以相干激发多个激子能级。当这种相干激发态通过光电子能谱探测时,不同激子能级的偏振之间的干涉可以导致可观察到的相干激子拍频。本文提出了计算相干激发激子态的时间和角度分辨光电子能谱的理论方法。随后,我们应用我们的形式主义一个简单的模型例子类氢激子能级,以确定控制量子拍频的依赖关系。我们的研究结果表明,相干量子激子拍频的最明显的效果是看到中间的激发激子能级和泵浦脉冲的中心能量提供这种效果的可调谐性。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference of Rydberg excitons in Cu$_2$0: quantum beats
采用密度矩阵形式计算多能级激子系统的发射,揭示皮秒级动力学与量子拍频等相干效应,对比实验结果并探讨Rydberg阻塞对量子拍频的影响。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum beats of exciton-polarons in CsPbI3 perovskite nanocrystals
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);ITMO University(ITMO大学);St. Petersburg State Institute of Technology(圣彼得堡国立技术学院);Jackson State University(杰克逊州立大学)
本文通过瞬态双脉冲光子回波实验,在CsPbI3纳米晶中观察到激子-极化子态之间的量子拍频,并利用四能级模型量化了激子-声子耦合强度,为调控钙钛矿半导体中的相干光学动力学提供了途径。
2025-11-17 cond-mat.mes-hall
Exchange-controlled quantum beats and entanglement in an exciton--bimodal-cavity system
Federal University of Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学);Universidad Privada del Norte(北方私立大学);Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Ewha Womans University(梨花女子大学)
本研究通过理论框架揭示激子-双模腔系统中交换相互作用控制量子拍频与纠缠,提出设计规则以实现长寿命纠缠和相干激子操作。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trion Species-Resolved Quantum Beats in MoSe2
单层光子材料为片上光电子器件提供了巨大的潜力。它们的实现需要激子和trions的光学相干特性的知识,到目前为止,这些知识仅限于用强烈不均匀加宽的材料进行的非线性光学实验。在这里,我们采用h-BN封装和电门控MoSe 2直接在线性光学响应中揭示三电子物种的相干特性。自相关测量显示,对于带正电的激子,长的退相时间高达T2=1.16 ± 0.05 ps。依赖于门的测量提供的证据表明,带正电荷的trion形式通过空间局部空穴状态,使该trion不太容易在存在升高的空穴载流子浓度的情况下失相。量子拍频签名表明激子和trions之间的相干耦合,具有高达0.6 ps的退相时间,比以前的报告增加了两倍。延长的激子/trion相干性的一个关键优点是,它们是在线性光学实验中实现的,因此与需要长光子相干性的纳米激光器、相干控制和片上量子信息处理中的应用直接相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall
Excitation of localized condensates in the flat band of exciton-polariton Lieb lattice
我们提出了一种方法,直接激发紧凑的本地化凝聚在一个几乎平坦的带激子极化激元Lieb晶格短拉盖尔-高斯脉冲,并调查这些凝聚的动力学存在排斥极化激元极化激元相互作用和分布在晶格中的损失。一个低密度的紧凑的极化激元凝聚体的演变显示快速拉比振荡之间的激子和光子组件,与缓慢拍的拉比振荡振幅。由于极化激元-极化激元排斥和晶格中的分布损耗,在较高的凝聚密度下振荡和拍频都被抑制。背景非相干抽运可以用来增加紧凑局域态的寿命和稳定性
2018-06-22 cond-mat.mes-hall
Spin beats in the photoluminescence polarization dynamics of charged excitons in InP/(In,Ga)P quantum dots in presence of nuclear quadrupole interaction
研究了磁场作用下InP/In $_{0.48}$ Ga $_{0.52}$ P量子点中带正电(X $^{+}$)和带负电(X $^{-}$)激子的自旋动力学.我们发现,所研究的系统的一个特征是核四极相互作用的存在下,这导致稳定的核和电子自旋的量子点在零外部磁场。详细地,核四极相互作用导致沿着四极轴的奥弗豪泽场的钉扎,该四极轴靠近异质结构的生长轴。只有当驻留电子被限制在量子点中时,即对于X $^{-}$ trion光激发,才观察到核效应。X $^{-}$和X $^{+}$ trion对光致发光的贡献以及四极相互作用的存在显著地影响Voigt磁场中的光学取向的动力学。在动态核自旋极化的光致发光极化的时间演化的情况下,拟合的形式描述的电子自旋弛豫在“冻结”的核场波动。在大于60 mT的较大外磁场中,理论与实验符合较好。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Bright-dark exciton splitting in lead halide perovskite crystals accessed via quantum beats in photon echoes
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Empa-Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(瑞士联邦材料科技与测试局)
通过光子回声中的量子拍现象研究铅卤化物钙钛矿晶体中激子的明亮-暗态分裂及其能级结构。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Permanent Rabi oscillations in coupled exciton-photon systems with PT-symmetry
我们提出了一个物理机制,使永久拉比振荡的驱动耗散凝聚体的激子极化激元在半导体微腔受到外部磁场。该方法是基于非相干激子油藏工程。我们证明,由于耦合激子-光子系统的宇称时间(PT)对称性,可能会出现永久的非衰减振荡,这种对称性是在泵激子态和库耗尽的特定机制中实现的。对于有效的非零激子光子失谐,永久拉比振荡发生激子和光子分量的振幅不等。我们的预测铺平了道路,实现集成电路的基础上激子极化激元凝聚。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall
Beating of Friedel oscillations induced by spin-orbit interaction
通过利用我们最近推导的在Bychkov-Rashba(BR)和Dresselhaus(D)自旋轨道相互作用(SOI)存在下Lindhard极化函数的精确公式,我们表明不同SOI机制的相互作用引起静态介电函数的高度各向异性修改。我们发现,在某些情况下,极化函数表现出双奇异行为,这导致了一个有趣的新现象,殴打的弗里德尔振荡。这种效应是BR+D SOI系统的一般特征,并且应该在具有足够强的SOI的结构中观察到。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall
Ultrafast pseudospin quantum beats in multilayer WSe$_2$ and MoSe$_2$
具有六边形对称性的层状范德华材料为它们的电子提供了额外的自由度,即所谓的谷指数或谷赝自旋。这个量在概念上表现得像电子自旋,因此创造了谷电子学这个术语。在这种情况下,半导体过渡金属二硫属化物(TMDC)的组是特别有吸引力的,由于大的自旋轨道相互作用和直接带隙在K点的六边形布里渊区。在这项工作中,我们提出的激子跃迁的单层和多层WSe $_2$和MoSe $_2$材料的时间分辨法拉第椭圆率(TRFE)与面内磁场,$B_{\parallel}$,高达9 T的调查。在单层样品中,测得的TRFE时间轨迹几乎是独立的$B_{\parallel}$,这证实了接近零的面内激子$g$因子$g_\parallel$,符合第一性原理计算。与此形成鲜明对比的是,我们观察到显着的时间振荡多层样品$B_{\parallel}>0$。值得注意的是,提取的面内$g_\parallel$非常接近所报道的材料的面外激子$g$因子,即分别用于WSe $_2$和MoSe $_2$多层膜中的1s A激子的$|g_{\parallel 1s}|=3.1\pm 0.2$和$2.5\pm0.2$。我们的第一性原理计算很好地证实了多层样品的非零$g_{\parallel}$的存在。我们提出多层样品中振荡的TRFE信号是由激子的赝自旋量子拍引起的,这是多层样品中自旋和赝自旋层锁定的表现。我们的研究结果表明,超快赝自旋旋转在GHz至太赫…
2022-04-26 cond-mat.mes-hall
Beating of Aharonov-Bohm oscillations in a closed-loop interferometer
闭环型干涉仪的问题之一是Aharonov-Bohm(AB)振荡的跳动。最近的观测表明,在具有强自旋轨道相互作用(SOI)的材料中,这种拍频可能是由导电电子拾取Berry相位引起的。在这项研究中,我们还观察到拍的AB振荡的栅极定义的闭环干涉仪上制作的GaAs/AlGaAs二维电子气异质结。由于这种异质结构具有非常小的SOI,排除了贝里相位拾取的图像。在这项研究中的拍频的观察,形成一个单一的横向子带模式在我们的门定义的干涉仪的两个手臂的可控性,也排除了经常声称的多个横向子带效应。观察到周期为h/2 e的拍波的节点随侧门的变化呈现抛物线分布。这些结果被证明是很好的解释,而不诉诸SOI效应,在一个单一的横向子带中的二维多纵模的存在。测得的电导的傅立叶谱,尽管显示多个h/e峰与磁场的依赖性是非常相似的,从强SOI材料,也可以被解释为二维多纵模效应。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall
Exciton-Polariton Oscillations in Real Space
本文介绍了半导体微腔中基于激子-极化激元的自旋拉比振荡模型。振荡的相位和偏振可以由共振相干脉冲控制,振荡畴的传播引起实空间中的相位相关干涉图样。我们表明,分支间极化激元-极化激元散射控制振荡域的传播,这可用于实现基于模拟可变相位的逻辑门。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall
Beatings of ratchet current magneto-oscillations in GaN-based grating gate structures: manifestation of spin-orbit band splitting
研究了双栅栅结构形成的AlGaN/GAN横向超晶格异质结中的磁棘轮效应。我们证明了用太赫兹辐射超晶格的直流棘轮电流,这表明巨磁振荡的舒布尼科夫德哈斯振荡制度的结果。这些振荡具有相同的周期,并且与电阻率振荡同相。值得注意的是,它们的振幅大大增强相比,在零磁场的棘轮电流,这些振荡的包络表现出大的跳动作为磁场的函数。我们证明了拍频是由导带的自旋轨道分裂引起的。我们发展了一个理论,它对所有的实验观测给出了一个很好的定性解释,并使我们能够提取自旋-轨道分裂常数α_{ \rm SO}= 7.5 \pm 1.5 meV \unicode{x212B} .我们还讨论了我们的结果是如何修改的等离子体效应,并表明这些影响变得更加明显,降低到亚微米的门控栅极结构的周期。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall
Transport-Induced Decoherence of the Entangled Triplet Exciton Pair
Lehigh University(利哈伊大学)
研究运输诱导退相干对纠缠三重态激子对的影响,通过蒙特卡洛分析预测荧光量子振荡随跃迁时间和磁场的变化。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Josephson oscillations between exciton condensates in electrostatic traps
技术进步允许耦合量子阱中冷偶极激子的可调横向限制。本文从理论上研究了两个被弱连接隔开的陷阱中激子凝聚之间的约瑟夫森效应。激子超电流的流动是由陷阱之间的偶极能量差驱动的。在对两个陷阱分别发射的光子的时间相关进行系综平均后,可以观察到约瑟夫森振荡。条纹的可见度由陷阱耦合控制,并且对量子和热波动具有鲁棒性。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations in Photoluminescence from Charged Exciton in Quantum Tubes
在InAs量子管中观察到光致发光峰能量随通过量子管的磁通量的变化而振荡。这种振荡是由于量子管中带电激子的Aharonov-Bohm效应引起的。没有观察到光致发光峰值能量的二次移位,这是具有围绕通过管的磁通量的单个通道的薄量子管的特性特征。
2007-08-08 cond-mat.mes-hall
Nanosecond-scale magneto-exciton energy oscillations in quantum wells
我们报告的实验证据纳秒时间尺度的自旋存储器的基础上的非辐射激子。这种效应表现在磁场诱导的光学活性(辐射)激子能量的振荡中。在横向磁场作用下,GaAs/AlGaAs量子阱结构的光谱分辨泵浦-探测技术检测到的振荡持续时间比系统的特征退相干时间长几个数量级。这种效应归因于旋光激子和非旋光激子之间的自旋相关的电子-电子交换相互作用。属于非辐射激子的电子的自旋弛豫时间似乎比空穴的自旋弛豫时间长得多。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall
Beating pattern in radiation-induced oscillatory magnetoresistance in 2DES: coupling of plasmon-like and acoustic phonon modes
本文提出了一种在极低磁场下观察辐射感生磁电阻振荡拍频的微观理论。我们认为,这种拍频模式的发展作为两个振荡组件之间的耦合的结果:第一个是一个系统的电子朗道态被谐波驱动的辐射。第二种是晶格振荡,即,声学声子模式。我们分析了拍频模式对温度、辐射频率和功率的依赖关系。我们的结论是,拍模式是辐射驱动的性质的辐射朗道状态,使他们表现为集体等离子体振荡的辐射频率的证据。因此,这种等离子体激元的频率可以在具有明显技术应用的相同纳米器件中从微波调谐到太赫兹。
2018-05-24 cond-mat.mes-hall
Spin-Dependent Ringing and Beats in a Quantum Dot System
我们报道了自旋相关的量子相干振荡(振铃)和拍的总电流和自旋电流流经一个量子点与塞曼分裂能级。自旋相关输运通过非平衡格林函数计算后的瞬态偏置电压被打开在t=0。该点耦合到两个可以是铁磁或铁磁的电极。在铁磁的情况下,平行和反平行排列被认为是。相干振荡和拍频由塞曼能量E_Z控制。特别地,对于E_Z=0,没有观察到拍频,并且自旋流为零。在铁磁情况下,当E_Z=0时,存在一个有限的自旋流.并分析了温度的影响。我们观察到,随着温度的升高,振铃响应和拍频趋于消失。此外,自旋电流去为零的超导导线,保持有限的铁磁情况下。隧道磁电阻(TMR)也揭示了量子相干振荡和拍频,并且在足够小的温度和短的时间内达到负值。
2007-11-21 cond-mat.mes-hall
Beating oscillations of magneto-optical spectra in simple hexagonal graphite
简单六方石墨的磁光性质表现出丰富的拍频振荡,这种振荡主要受磁场强度和光子能量的影响。前者对拍频强度、拍频能量范围和群数有很大的影响,后者对振动结构的总群数有调制作用。磁反射谱中同时存在单粒子激发和集体激发,并能精确区分。对于损失函数和反射率,第一组的拍频模式显示出比其他组更强的强度和更宽的能量范围。简单六方石墨具有独特的磁光特性,可以用来识别其他块状石墨。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Beating pattern in quantum magnetotransport coefficients of spin-orbit coupled Dirac fermions in gated silicene
本文对自旋轨道耦合门控硅烯在空间周期调制存在和不存在下的磁输运系数进行了理论研究。自旋-轨道耦合和垂直电场的联合作用通过形成规则的Weiss振荡和SdH振荡的拍频模式而体现出来。除了数值结果外,还提供了打浆斑图形成的分析结果。分析结果给出了一个拍频条件,该条件对于通过简单地计算任意两个连续节点之间的振荡次数来确定自旋轨道耦合常数是有用的。此外,给出了调制效应对碰撞电导率和霍尔电导率影响的数值结果。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Diagnosing the origin of quantum oscillation beating in graphene
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Indian Institute of Science(印度科学学院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
通过分析拍频节点对载流子密度和磁场的依赖关系,区分了应变诱导赝磁场、谷不平衡、自旋轨道耦合等机制,并推导出不同机制下的标度关系。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall
Oscillations of magnetoresistance of 2DEG in a weak magnetic field under microwave irradiation
在微波辐照下,在高填充因子的二维电子系统中,在普通SdH振荡被抑制的磁场范围内,出现纵向磁电阻振荡。在弱磁场(B < 0.02 T)中,这些振荡的一种不寻常的拍频行为归因于先前的零自旋分裂。我们提出了一种替代的解释,这种节拍状结构的基础上的玻尔兹曼动力学方程,没有任何参考的自旋轨道相互作用。
2004-03-26 cond-mat.mes-hall
Strain and band-mixing effects on the excitonic Aharonov-Bohm effect in In(Ga)As/GaAs ringlike quantum dots
研究了应变轴对称的In(Ga)As/GaAs环形量子点中的中性激子.与实验中的自组装量子环类似,分析的量子点具有火山般的形状。采用连续介质力学模型确定应变分布,采用单带包络函数方法计算电子态。空穴态由轴对称多带Luttinger-Kohn哈密顿量确定,激子态由精确对角化得到。我们发现,存在的内层覆盖的环开口增强激子Aharonov-Bohm(AB)振荡。其原因在于,由于应变,空穴主要位于量子点的内部,而电子主要位于环形边缘内。有趣的是,更大的AB振荡被发现在分析的量子点比在一个完全开放的量子环相同的宽度。与无应变的环形量子点相比,应变的存在使激子Aharonov-Bohm振荡的振幅几乎增加了一倍。激子能级的计算振荡的幅度在最近的实验中测得的振荡。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Quantum beats of a macroscopic polariton condensate in real space
该研究在椭圆陷阱的宏观极化激元凝聚体中观测并调控两尺寸量子化态的量子拍频,将波函数动力学映射至 Bloch 球并演示 Hadamard 与 Pauli-Z 操作,表明相应量子比特相干时间可远超单个极化激元寿命。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical coherence storage in dark exciton states using spin-dependent three-pulse photon echo
本研究提出利用自旋依赖受激光子回波,将 InGaAs/GaAs 量子阱中激子相干态转移至长寿命暗激子,从而显著延长光子回波信号的相干衰减时间。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall
Inverse-phase Rabi oscillations in semiconductor microcavities
实验研究了嵌入InGaAs量子阱的半导体微腔非稳态瞬态信号的振荡。由于微腔样品中强激子-光子耦合(拉比振荡),振荡作为上下极化激元模式之间的量子拍频的结果而发生。光谱分辨信号的登记允许单独观察两个极化激元模式的本征频率处的振荡。令人惊讶的是,在较低和较高的极化激元模式下测量到的振荡具有相反的相位。我们从理论上证明了反相振荡是由泵浦引起的极化激元Hopfield系数的修改引起的,极化激元Hopfield系数决定了每个极化模式中激子和光子分量的比例。这种行为是光-物质耦合态的量子拍频的基本特征。相比之下,在没有微腔的量子阱异质结构中对纯激子态进行的参考泵浦-探测实验揭示了在不同激子能级处测量的泵浦-探测信号的同相振荡。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Bloch Oscillations of an Exciton-polariton Bose-Einstein Condensate
本文从理论上研究了半物质半光准粒子激子-极化激元的布洛赫振荡。我们提出了一个原始的结构,尽管粒子的相对较短的寿命和工程周期电位的限制所施加的约束,观察这种现象。首先,我们专注于线性政权在一个完美的晶格中获得定期的振荡。第二,我们考虑到一个现实的结构紊乱,已知本地化非相互作用的粒子,这是相当戏剧性的传播相关的现象。在非线性凝聚态中,粒子间相互作用所提供的能量的重整化使我们能够有效地屏蔽无序并恢复振荡。这种效应只在一个精确的参数范围内有用,在此范围之外,系统变得动态不稳定。对于一个大的化学势的潜在的振幅的顺序,一个强大的朗道-齐纳隧道往往完全离域粒子。
2011-01-11 cond-mat.mes-hall
Suppression of spin beats in magneto-oscillation phenomena in two-dimensional electron gas
本文发展了具有线性k自旋分裂的二维电子系统的磁振荡理论。Dresselhaus和Rashba的贡献都被考虑在内。结果表明,磁振荡的模式极大地依赖于上述各项之间的比率。仅一种类型的k-线性项的存在产生拍频,即对应于自旋分裂子带的两个接近的谐波。然而,如果这两个贡献的强度是可比的,第三(中央)谐波出现在磁振荡的频谱。对于相等的贡献强度,只有中心谐波存在,振荡发生在一个单一的频率,虽然k-线性项仍然在哈密顿量。以舒布尼科夫-德哈斯效应为例,详细研究了自旋拍的这种抑制。
2004-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anticrossing-induced optical excitonic Aharonov-Bohm effect in strained type-I semiconductor nanorings
计算了应变(In,Ga)As纳米环在GaAs基体中的激子态.从连续介质力学模型中提取应变分布,采用精确对角化方法计算激子态。激子基态能量随垂直于环的磁场的微弱振荡是激子Aharonov-Bohm效应的表现。这些振荡产生于基态和第二激子态之间的反交叉,并且可以通过增加环宽度来增强。同时,激子复合的振子强度呈现振荡,其叠加在随磁场线性增加的基础上。所得到的结果与以前的理论结果进行了对比的1D环,和差异被解释为产生不同的限制电位的电子和空穴,和大的抗磁位移存在于分析的I型环。此外,我们的理论同意定性以及与以前的光致发光测量II型InP/GaAs量子点。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
Shubnikov-de Haas oscillations in optical conductivity of monolayer MoSe$_2$
我们报告的极化分辨共振反射光谱的电荷可调原子薄谷半导体托管紧束缚激子耦合到一个稀释系统的充分自旋和谷极化的空穴在强磁场的存在下。我们发现,激子-空穴相互作用表现在空穴密度依赖性,Shubnikov-de Haas振荡的能量和线加宽的激子共振。这些振荡被证明是精确相关的朗道能级的占用,从而表明,强相互作用之间的激子和朗道量子化的巡回运营商,使光学调查的量子霍尔物理在过渡金属二硫属化物。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
3D-2D crossover and phase shift of beats of quantum oscillations of interlayer magnetoresistance in quasi-2D metals
该研究在Kubo公式与自洽玻恩近似框架下,重新分析准二维金属层间电导率Shubnikov振荡拍频的相位,修正了相移预期值,解释了3D-2D交叉中的相位反转并预测强磁场下的振幅下降。
2024-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Beats of the Magnetocapacitance Oscillations in Lateral Semiconductor Superlattices
计算了在垂直磁场作用下,二维弱周期势调制下横向半导体超晶格中二维电子气的磁电容.采用高斯加宽磁场依赖的宽度的状态密度,我们提出了明确的和简单的表达式的磁电容,有效的相关弱磁场和调制强度。随着两个方向上的调制强度的增加,在低磁场范围内(魏斯振荡制度),这是不存在的一维弱调制的情况下,观察到的磁电容振荡的节拍。
2007-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiation-induced resistance oscillations in 2D electron systems with strong Rashba coupling
本文从理论上研究了辐射对具有强Rashba自旋轨道耦合的二维电子系统磁电阻的影响。我们想研究这些电子系统中两个众所周知的效应之间的相互作用:辐射诱导的电阻振荡和具有强烈Rashba相互作用的系统的典型拍频模式。我们解析地推导出电子波函数的精确解,对应于具有Rashba和辐射项的总哈密顿量。我们考虑一个扰动处理弹性散射由于带电杂质,最终获得系统的磁阻。在没有辐射的情况下,我们恢复了舒布尼科夫德哈斯振荡振幅的跳动模式:磁阻中的一组节点和腹点。在辐射的存在下,这种拍频模式强烈修改后的辐射诱导的磁阻振荡的轮廓。我们研究了它们对辐射强度和频率的依赖性,包括太赫兹制度。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Detuning-controlled internal oscillations in an exciton-polariton condensate
我们从理论上分析了在腔模和量子阱模之间存在能量失谐的情况下,均匀极化激元气体中激子-光子的振荡动力学。虽然纯拉比振荡由极化子系统中光子和激子态之间的粒子交换组成,而没有两个子凝聚体相位的任何振荡,但我们证明任何非零失调都会导致光子和激子宏观相位的振荡波函数。波函数。不同的初始条件揭示了两种凝聚体之间的相对相位的各种行为,并预测了从Rabi样振荡到Josephson样振荡的交叉。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
A predicted "Faraday oscillation" in photoexcited semiconductors
虽然,对于半导体光激发的圆偏振泵,线偏振探针的偏振平面已被证明是旋转的,我们在这里预测一个壮观的变化时,泵光束是线偏振的,从法拉第旋转法拉第振荡,偏振平面的振荡沿着光子偏振的变化从线性到椭圆。当探测场平行或垂直于泵浦场时,这种效应减小到零,这来自于由泵浦产生的真实激子和耦合到未吸收的探测的虚拟激子之间的相干性,这从表示在这种耦合的光子复合激子系统中发生的多体物理的Shiva图中很容易看出。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced beats of Friedel oscillations in quantum wires
本文分析了含杂质的一维相互作用电子系统中电子密度振荡的谱。该系统的不均匀性的特征在于不同的值的费米波矢量$k_F=k_{L/R}$上的左/右侧的散射体,导致Landauer偶极子的形成。我们证明,而在非相互作用系统的Friedel振荡具有只有一个周期性的本地$k_F$,说$k_L$在左侧,相互作用和Landauer偶极子的相互作用产生一个额外的峰值在对应的$k_R$的密度振荡的频谱。由于只存在于相关系统中,这种光谱特征的位置和形状在坐标空间中可以作为弗里德尔振荡中的拍频模式观察到,揭示了许多关于相互作用性质的重要细节。因此,它有可能成为凝聚态物理的研究工具。
2008-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Damping of Rabi oscillations in intensity-dependent photon echoes from exciton complexes in a CdTe/(Cd,Mg)Te single quantum well
利用时间分辨光子回波研究了20 nm厚CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱中不同激子复合物的相干光响应中的拉比振荡。为了评估激子局域化和非均匀加宽的作用,我们使用光谱窄ps脉冲的选择性激发。我们证明了从局域三振子(X $^-$)和施主束缚激子(D $^0$ X)跃迁的光子回波的瞬态轮廓强烈地依赖于第一脉冲的强度。它获得了非高斯形状,并经历了显着的进步,脉冲面积大于$π$由于不可忽略的不稳定性引起的移相的振荡器在光激发。接下来,我们观察到第一(激发)或第二(重新定相)脉冲的面积的增加导致光子回波信号的显著衰减,这对于中性激子是最强的,并且对于供体结合激子复合物(D $^0$ X)不太明显。测量分析使用的理论模型的基础上的光学布洛赫方程,占光学跃迁的不均匀性,以重现光子回波瞬态的复杂形状。此外,由于聚焦高斯光束的强度的空间变化和激发诱导的失相的拉比频率的传播内的合奏需要解释的衰落和阻尼的拉比振荡。通过分析X $^-$和D $^0$ X复合物的模拟结果,我们能够建立定域度和跃迁偶极矩之间的相关性,确定为$μ($ X $^-$ =73~D和$μ($ D $^0$ X)=58~D。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Auger spectroscopy of quantum well excitons in a strong magnetic field
从理论上研究了量子阱激子在垂直磁场中的超快非线性光学响应。我们解决的多体相关性起源于朗道能级(LL)之间的电子散射的作用。在线性光学响应中,如果磁场足够强,则涉及LL间跃迁的过程被抑制。然而,在非线性响应,俄歇过程涉及两个光激发电子的LL间散射仍然未被抑制。研究表明,在强磁场中,俄歇散射在相干激子动力学中起主导作用。我们进行了数值计算的三阶四波混频(FWM)偏振,其中包括俄歇过程非微扰。我们发现,LL间散射导致强烈的增强和振荡的负时间延迟的四波混频信号。这些振荡表示通过俄歇过程彼此相关的光学非活性双激子状态之间的量子拍频。
2004-05-01 cond-mat.mes-hall
Polarization and Aharonov-Bohm oscillations in quantum-ring magnetoexcitons
研究了相互作用和径向极化效应对量子环结构中中性束缚磁激子吸收谱的影响。我们发现,激子的偶极矩的大小和取向,以及相互作用屏蔽,在Aharonov-Bohm振荡中起着重要的作用。特别地,在弱的电子-空穴相互作用和大的径向极化下,激子吸收峰在位置和振幅上都显示出A-B振荡。杂质散射的存在下诱导的激子光谱中的反交叉,导致在吸收强度的调制。这些性质可用于半导体量子环结构中的效应的实验研究。
2005-08-03 cond-mat.mes-hall
Electro-optical properties of Cu$_2$O in the regime of Franz-Keldysh oscillations
我们提出的分析方法,使一个计算的光学功能,即,反射率、透射率和吸收率,包括暴露于均匀电场的半导体晶体的激子效应,该均匀电场用于间隙上方的能量区域,用于适合于Franz-Keldysh(FK)振荡出现的外场。我们的方法本质上考虑到载波和电磁场之间的相干性。定量地描述了FK调制的振幅和周期性,并考虑了里德伯激子对FK效应的影响。数值计算了Cu $_2$ O晶体中的$P$激子.
2017-12-07 cond-mat.mes-hall
Suppression of space broadening of exciton polariton beams by Bloch oscillation effects
从理论上研究了激子极化激元在不同光子势作用下的输运。通过有限元模拟计算了光子势与腔层厚度的关系。理论分析和数值计算表明,腔光子势与腔层厚度成正比,其系数约为$1.8$ meV/nm。此外,周期性和线性光子势被认为是控制输运的激子极化激元在弱场和强场泵浦的情况。在这两种情况下,周期势本身不能有效地抑制腔光子和激子的无序势的散射以及激子-激子的非线性相互作用。当腔中光子加上线性势时,极化激元输运呈现布洛赫振荡行为。重要的是,极化激元布洛赫振荡可以有效地抑制由无序势和激子-激子非线性相互作用引起的空间展宽,这对极化激元电路的设计是非常有益的。
2015-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Instabilities in the optical response of a semiconductor quantum dot - metal nanoparticle heterodimer: self - oscillations and chaos
我们从理论上研究了由半导体量子点与金属纳米颗粒强耦合构成的异质二聚体的非线性光学响应。该量子点被认为是一个具有基态、单激子态和双激子态的三能级梯形系统。与二能级量子点模型的情况相比,加入第三态(双激子)在混合系统的光学响应中产生了迷人的效果。具体地说,我们证明了该系统可以表现出皮秒和亚皮秒自振荡和准混沌行为下{ \it单}频连续波激励。孤立的半导体量子点不显示这样的特征。这些效应源自半导体量子点中的竞争性单激子和双激子跃迁,其由量子点经由金属纳米颗粒的自作用触发。控制上述现象的关键参数是自作用强度和双激子位移的比值。自振荡机制可以在实践中实现,特别是在由紧密间隔的ZnS/ZnSe核-壳量子点和球形银纳米颗粒组成的异二聚体中。这些结果可能在产生超短光脉冲串的纳米器件中有应用。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Order-disorder oscillations in exciton-polariton superfluids
利用平均场论研究了半导体微腔中激子-极化激元共振泵浦超流体的动力学行为。调制不稳定性发展到晶体有序,然后有序和无序状态交替形成。一个超固态的状态也被发现,在其中的超流共存的结晶秩序在休息。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Theory of coherent phonons coupled to excitons
该研究建立了零动量相干声子与共振泵浦亮激子相互作用的微观理论,推导了含裸电子-声子矩阵元的耦合表达式,预测了激子的极化子式红移与振荡特性,并通过MoS₂单层的数值模拟验证了解析结果。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall
Phase Coherent Oscillations of Excitonic Photocapacitance and Bose-Einstein Condensation in Quantum Coupled 0D-2D Heterostructure
报道了10 K下双势垒共振隧穿异质结光电容的量子相干振荡。周期性的存在和不存在尖锐的激子跃迁的光电容光谱与增加的偏压证明了强耦合的InAs量子点(0 D)和三角形GaAs量子阱(2D)之间。这种0 - 2维异质结构中的相干共振隧穿建立了激子玻色-爱因斯坦凝聚的动量空间变窄。在低于70 K时,激子密度的急剧增加表明,与每个InAs量子点锚定的激子波函数可以在200 μ m左右的宽范围内横向重叠,从而产生激子玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观量子态。这本身就指出了在通常的2D-2D双层和耦合量子阱样品中遇到的困难,这些样品以前用于研究激子BEC。最后,我们预测如何耦合量子点和量子阱异质结构可以显示激子玻色-爱因斯坦凝聚在更高的温度。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantum oscillations in a dipolar excitonic insulator
本研究在栅极可调的库仑耦合电子-空穴双层结构实现的激子绝缘体中观测到电阻率量子振荡,揭示了激子绝缘体与量子Hall态间的反复转变及激子结合能的振荡现象,为研究关联绝缘体量子振荡提供了新平台。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation Oscillations of an Exciton-polariton Condensate Driven by Parametric Scattering
我们观察到的相干振荡的弛豫动力学激子极化激元凝聚驱动的参数散射过程。由于分支间散射方案和非线性极化激元-极化激元相互作用,这种参数散射表现出高散射效率,这导致极化激元凝聚体的快速耗尽和玻色子激励过程的周期性关闭,最终导致弛豫振荡。利用极化激元-储层相互作用,可以将时域中的振荡动力学投影到能量空间上。在理论上,我们使用开放耗散Gross-Pitaevskii方程的模拟与实验观察非常吻合。令人惊讶的是,在我们的时间积分图像,包括许多激发脉冲的振荡模式是清晰可见的,这意味着由极化激元参数散射驱动的弛豫振荡的高稳定性。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum Oscillation in Excitonic Insulating Electron-Hole Bilayer
本文用Hartree Fock平均场理论研究激子绝缘电子-空穴双层中层间电容的量子振荡,揭示其源于电子/空穴朗道能级形成的激子,并发现强磁场会破坏激子序参量,使系统变为两个独立量子霍尔液体。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double-Carrier Fitting of Hall Resistance Assisted by Gate-Induced Shubnikov-de Haas Oscillations in Possible Excitonic Insulator Ta2Pd3Te5
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Hangzhou Key Laboratory of Quantum Matter, School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院量子物质杭州市重点实验室)
本研究通过门诱导的肖布尼科夫-德哈斯振荡辅助,实现了Ta2Pd3Te5中霍尔电阻双载流子拟合的可靠方法,并提供了兴奋子绝缘体状态的新证据。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction effects on the electronic structure of radial polarized excitons in nanorings
分析了结构化纳米环中径向极化激子的电子结构,重点是基态性质及其在垂直于环平面的外加磁场下的依赖性。在电子-空穴相互作用的基础上,通过对激子哈密顿量的对角化,严格地处理了电子-空穴库仑吸引。极化激子的基态具有“扩展”或“局域”的特征,这取决于动能和库仑贡献的相对权重。在第一种情况下,对应于由动能占主导地位的小环,基态显示Aharonov-Bohm(AB)振荡,由于激子的构建粒子的单个轨道。在本地化制度,对应于由库仑相互作用为主的大环,唯一剩下的AB振荡是由于电子和空穴轨道之间的磁通量被困。这种依赖性的激子,中性激发,对通量差确认了这一功能作为库仑主导的极化激子的签名。在两种方案中提供了分析近似值,其准确地再现了数值结果。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-dominated quantum oscillations in excitonic insulators
本研究从理论上分析激子绝缘体中的 de Haas-van Alphen 效应,指出超越平均场的量子涨落可主导并显著增强绝缘态量子振荡,甚至超过对应无隙体系。
2023-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-photon coherent polarization flipping of confined excitons
研究了量子点中两个圆偏振激子态之间相干跃迁的双光子过程。结果表明,光翻转的激子偏振是可能的皮秒激光脉冲。这个过程与双激子的双光子拉比振荡密切相关,但它对激光频率的变化更稳定。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall