Derivation of a time dependent Schrödinger equation as quantum mechanical Landau-Lifshitz-Bloch equation
作为经典Landau-Lifshitz-Bloch方程的量子力学模拟,导出了具有横向和纵向弛豫的含时薛定谔方程。从经典的Landau-Lifshitz-Bloch方程出发,进行了向量子力学的过渡,并导出了相应的von-Neumann方程。第二步推导出了时间薛定谔方程。分析证明和计算机模拟表明了所推导的薛定谔方程的正确性和适用性。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of spatially inhomogneous Bloch oscillations in semiconductor superlattices
在具有长散射时间的半导体超晶格中,由于散射引起的布洛赫振荡的阻尼是如此之小,以至于非线性可以补偿它,并且布洛赫振荡即使在流体动力学状态下也会持续存在。为了证明这一点,本文提出了一个考虑非弹性碰撞的能带超晶格的Boltzmann-Poisson输运模型,并利用奇异微扰法导出了电子密度、电场和Bloch振荡复振幅的流体力学方程。在适当的参数范围内,这些方程的数值解显示出稳定的Bloch振荡,具有空间非均匀的场、电荷、电流密度和能量密度分布。这些布洛赫振荡消失散射时间变得足够短。对于足够低的晶格温度,布洛赫和耿氏型振荡介导的电场,电流和能量域共存的电压范围。对于较大的晶格温度(300 K),只有布洛赫振荡与稳定的振幅和电场的档案。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Analytical approach to semiconductor Bloch equations
虽然半导体布洛赫方程已经被广泛用于解决半导体中的超快光学现象几十年,他们有几个重要的缺点:(i)之间的自由电子-空穴对库仑项需要哈特里-福克处理,在其通常的形式,保留激子极点,但失去双激子共振。(ii)求解由此产生的耦合微分方程需要大量的数值计算,完全隐藏了物理过程。这可以完全避免,如果不是自由电子-空穴对,我们使用相关对,即,激子它们之间的相互作用很容易通过最近建立的复合激子多体理论来处理,这使得我们能够\emph{analytically}获得由激光脉冲引起的偏振的时间演化。这种极化来自虚激子之间的库仑相互作用,但也来自库仑自由费米子交换,这在大失谐时占主导地位。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall
Comment on "Dispersive Terahertz Gain of a Nonclassical Oscillator: Bloch Oscillation in Semiconductor Superlattices"
在最近的两封信[物理。90,046806; Phys. Rev. 94,057408],Hirakawa等人研究了来自光激发超晶格的相干太赫兹(THz)辐射的发射。作者解释了太赫兹瞬态的光谱的半经典输运模型,并得出结论,数据提供了所谓的布洛赫增益的存在的证据。我们表明,在电导率方面的数据的解释,但是,没有正确执行,从而使引用作者的结论无效。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Structure- and laser-gauges for the semiconductor Bloch equations in high-harmonic generation in solids
半导体布洛赫方程(SBE)通常用于模拟凝聚态物质中强场激光与物质的相互作用。在没有反演或时间反演对称性的系统中,Berry连接和跃迁偶极相位(TDP)必须包含在SBE中,这反过来又需要为Bloch态构造一个光滑的周期结构规范。在这里,我们说明了一个一般的方法,这样的结构规范建设拓扑平凡系统。此外,我们调查的长度和速度计的SBE,并讨论各自的优点和缺点的高次谐波产生(HHG)过程。我们发现,在我们需要移相或分离的电流带间和带内的贡献的情况下,长度计SBE计算更有效。在没有失相和只需要总电流的计算中,速度计SBE与结构-规范无关,计算效率更高。我们采用两个系统作为数值例子来突出我们的研究结果:一维模型的ZnO和二维单层六方氮化硼(h-BN)。h-BN的SBE中Berry连接或TDP的省略导致非物理HHG谱。在目前的工作中的结构和激光计的考虑不限于高次谐波过程,并适用于所有强场物质模拟与SBE。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Numerical method for hydrodynamic modulation equations describing Bloch oscillations in semiconductor superlattices
我们提出了一种有限差分方法来解决一种新的类型的非局部流体动力学方程,出现在半导体超晶格的空间非均匀布洛赫振荡理论。流体动力学方程描述了电子密度、电场以及电子电流密度和平均能量密度的布洛赫振荡的复振幅的演化。这些方程包含平均布洛赫相位的未知电场的积分,并通过奇异摄动法得出。在70 K的晶格温度下,流体动力学方程的解中,存在空间非均匀的布洛赫振荡与运动的电场畴和电流的耿氏振荡共存。在更高的温度(300 K),只有布洛赫振荡仍然存在。这些新的解决方案被发现恢复系数在一个狭窄的区间低于其临界值和消失的较大的值。我们使用一个有效的数值方法的基础上隐式二阶有限差分格式的电场方程(漂移扩散型)和抛物方程的复振幅。非局部流体动力学方程中的二重积分采用修正贝塞尔函数展开的方法计算。我们使用数值模拟,以确定该方法的收敛性。如果复振幅方程是使用一阶方案的恢复系数附近的临界值,产生一个虚假的对流,消除了复杂的振幅在超晶格的一部分,更接近阴极。如果适当减小空间步长或使用二阶数值格式,这种数值伪影就会消失。
2012-05-07 cond-mat.mes-hall
Bloch gain in dc-ac-driven semiconductor superlattices in the absence of electric domains
我们从理论上研究了在无电畴的情况下,在直流-交流驱动的半导体超晶格中放大和产生太赫兹辐射的可行性。我们发现,如果除了直流偏置一个强大的太赫兹泵浦场施加,布洛赫增益分布为一个小的太赫兹信号可以实现在正的静态微分电导率的条件下。这里出现正微分电导率,类似于大信号放大方案的情况[H. Kroemer,cond-mat/0009311)],由于高频交流场的应用引起的直流电流密度的修改[K。Unterrainer \textit{et al.},物理学修订快报。\textbf{76},2973(1996)]。而在低频率和零频率的吸收的符号是敏感的交流领域,在增益最大值附近的增益分布是鲁棒的。我们建议将这种交流感应效应用于太赫兹布洛赫振荡器的启动器中。我们的分析表明,短太赫兹脉冲的超晶格的应用程序允许抑制不希望的电域的形成,并达到持续的大幅度操作的直流偏置布洛赫振荡器。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Infinite order excitonic Bloch equations for asymmetric nanostructures
本文提出了一种新的基于激子的方法来计算非对称半导体多量子阱结构对无限阶超短光脉冲的相干响应。我们利用这些方程计算和解释了偏置半导体超晶格谱分辨简并四波混频信号中峰的时滞振荡,得到了与实验很好的一致性。
2003-07-04 cond-mat.mes-hall
Inheritance of the exciton geometric structure from Bloch electrons in two-dimensional layered semiconductors
本研究通过构建含布洛赫电子几何结构的三轨道紧束缚模型与有效激子哈密顿量,揭示了二维层状半导体中激子几何结构对布洛赫电子的非平凡继承性,为场调控能谷相关激子输运及新型器件设计提供了理论指导。
2024-03-08 cond-mat.mes-hall
Higher-order contributions and non-perturbative effects in the non-degenerate nonlinear optical absorption of direct-gap semiconductors
本文利用包含带内和带间激发的两带模型的半导体Bloch方程,研究了直接带隙半导体对单个和多个光脉冲的非线性吸收。对于一个一致的分析的贡献,吸收起源于带间极化和带内电流需要包括在内。在布洛赫方程方法中,这些贡献以及不同的激发途径在带间和带内激发的序列方面可以分别进行评估,这允许进行透明的分析,识别主导项,并分析它们对激发条件的依赖性。在微扰制度下,我们获得了连续波激发下的多光子吸收系数的解析表达式。这些结果表明,同意短脉冲和/或有限的退相和弛豫时间的数值结果,我们证实了先前预测的强增强的双光子吸收的非简并条件脉冲激发。我们讨论了光的频率,初始带人口,和脉冲之间的时间延迟的依赖关系。非简并激发的双光子吸收系数的频率依赖性在三阶微扰评估。高阶贡献的光吸收包括三光子和四光子吸收,并显示出丰富的频率依赖性,包括负区域和色散线形。布洛赫方程的非微扰解表明,在泵浦-探测装置中,对于单个入射脉冲,强度依赖的光吸收具有强烈的非单调行为。
2018-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Path integral derivation of Bloch-Redfield equations for a qubit weakly coupled to a heat bath: Application to nonadiabatic transitions
量子信息处理极大地增加了人们对环境诱导退相干现象的兴趣。自旋玻色子模型被广泛用于研究自旋(模拟在双阱势中运动的量子粒子)与其环境(用谐振子的热浴模拟)之间的相互作用。本文将静态自旋玻色子研究中的一个分析推广到驱动自旋玻色子的情形,导出了约化自旋密度矩阵传播子随时间演化的精确积分微分方程。这是第一个主要结果。通过专门研究弱阻尼,我们得到了下一个结果,一组平衡固定自旋初始条件的Bloch-Redfield方程。最后,我们表明,这些方程可以用来解决经典的耗散Landau-Zener问题,并说明这些解决方案的弱阻尼的情况下。随着通过速度的增加,耗散的影响被认为是最小的,这意味着量子比特需要尽可能快地切换。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Model of the Influence of an External Magnetic Field on the Gain of Terahertz Radiation from Semiconductor Superlattices
从理论上分析了磁场对超晶格小信号吸收和增益的影响。我们预测了一个非常大的和可调的太赫兹增益,由于在交叉电场和磁场的非线性回旋振荡。与布洛赫增益相反,这里的超晶格处于电稳定状态。我们还发现,太赫兹布洛赫增益可以显着增强与垂直的磁场。如果磁场相对于超晶格轴倾斜,通常不稳定的布洛赫增益分布在斯塔克回旋共振附近变得稳定。
2009-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Derivation of analytical expressions for optical gain coefficient in bulk semiconductors
提出了一种利用特殊函数确定半导体光增益系数表达式的解析模型。这些表达式不同于标准的数值计算方法,它们涉及多对数和不完全伽马函数的总和。这里给出的计算结果之一再现了研究中开发的公式。新公式为计算半导体激光器中半导体光增益随总载流子浓度和温度的变化提供了一种充分的途径。得到的解析表达式给出了半导体增益函数的准确和精确的评价。所提出的公式的性能被确认其实施的不同值的参数。该方法所获得的结果的充分性得到了其他文献数据的证实。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Chiral excitonics in monolayer semiconductors on patterned dielectric
单层过渡金属二硫属化物在简并谷处具有紧密束缚的亮激子,其中电子-空穴库仑交换相互作用强烈地将谷赝自旋耦合到激子的动量。置于周期性结构的介质衬底上,库仑相互作用的空间调制导致了具有实空间谷赝自旋织构的激子布洛赫态的形成.我们发现这种空间谷纹理的激子布洛赫函数是模式锁定的传播方向,使纳米光激发的定向激子流通过谷选择规则。注入的激子电流的左右方向性由激发的圆偏振控制,而角度方向性由激发位置控制,在超晶胞中表现出涡旋图案。这种现象让人想起纳米光子结构中的手性光-物质相互作用,其中引导电磁波的作用现在被均匀单层中的谷轨道耦合激子布洛赫波所取代,这指向具有非互易功能的新激子器件。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall
Sub-cycle control of terahertz high-harmonic generation by dynamical Bloch oscillations
强偏压半导体中的超快电荷输运是高速电子学、电光学和基础固态物理学的核心。太赫兹(THz)光谱范围内的强光脉冲开辟了迷人的前景:由于太赫兹光子能量远低于典型的电子带间共振,稳定的电磁波形可以作为精确可调的偏置。新的量子现象已经预期太赫兹振幅达到原子场强。我们利用峰值场为72 MV/cm的受控太赫兹波形来驱动半导体硒化镓中的相干带间极化与动态布洛赫振荡相结合。这些动力学需要发射相位稳定的高次谐波瞬变,覆盖0.1和675 THz之间的整个THz到可见光谱域。通过驱动场的波形控制加速载流子的不同电离路径的量子干涉,并由带间和带内动力学的量子理论解释。我们的研究结果为全相干太赫兹速率电子学铺平了道路。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-frequency rectification via chiral Bloch electrons
整流是将电磁场转换成直流电的过程。这样的过程是无线通信、无线充电、能量收集和红外检测等广泛技术的基础。现有的整流器大多基于半导体二极管,对小电压或高频输入的适用性有限。在这里,我们提出了一种替代方法,电流整流,使用量子晶体的固有电子特性,而不使用半导体结。我们确定了一个以前未知的机制整流斜散射由于固有的手性的巡回电子在时间反演不变,但反转打破材料。我们的计算揭示了石墨烯多层膜和过渡金属二硫属化物的大的,可调整流效应。我们的工作证明了通过合理的材料设计和量子波函数工程实现高频整流器的可能性。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Realizing high-quality, ultra-large momentum states using semiconductor hyperbolic metamaterials
我们采用有效介质近似(EMA)和布洛赫理论比较半导体双曲型超材料(SHMs)在中红外频率和金属双曲型超材料(MHMs)在可见光频率的色散特性。该分析揭示了EMA可以安全地应用于MHM和SHMs的条件。我们发现,精确的纳米级分层和较长的红外工作波长的组合,使SHMs以及有效的介质限制内,与MHMs相比,允许实现非常高的光子动量状态。此外,SHMs允许新的现象,如超快创建的双曲流形通过光泵。特别是,我们研究了通过光泵浦实现超快拓扑跃迁的可能性,该光泵浦可以在飞秒时间尺度上对适当设计的量子阱进行光掺杂。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bloch Oscillation under a Bichromatic Laser: Quasi-Miniband Formation, Collapse, and Dynamical Delocalization and Localization
提出了一种新的半导体超晶格直流和交流驱动结构,其中太赫兹交流驱动由强双色连续激光提供。激光的两个分量,通常在可见光范围内,与带间Wannier-Stark跃迁接近但不完全共振,并且它们的频率差等于Wannier-Stark阶梯间距。导(价)带中间态的多光子过程导致价(导)电子的动态离域和定域,以及相应的准迷你带的形成和坍塌。
1999-06-24 cond-mat.mes-hall
Gauge-invariant theory of optical response to THz pulses in s-wave and ($s$+$p$)-wave superconducting semiconductor quantum wells
利用规范不变的光学Bloch方程,研究了s波和($s$ + $p$)波超导半导体量子阱对THz脉冲的光学响应,其中明确保留了超导中的规范结构.通过规范变换,不仅可以实现准粒子动力学的微观描述,而且还包括了凝聚体的动力学,自然地包含了超流速度和有效化学势。我们发现,超流速度本身可以有助于泵的准粒子(泵效应),其变化率作为驱动场驱动准粒子(驱动效应)。具体地说,驱动效应有助于准粒子阻塞区的形成,从而直接抑制了库珀对的反常关联。我们发现,泵浦和驱动效应都有助于振荡的希格斯模式的两倍的光场的频率。结果表明,只要被驱动的超导动量小于费米动量,驱动效应对Higgs模激发的贡献就占主导地位。这与文献中Liouville或Bloch方程中忽略了驱动效应而只考虑泵浦效应的结论不同,而且在规范不变的光学Bloch方程中,电荷中性条件是基于电荷的双分量模型{ \em一致地}考虑的,其中准粒子的电荷不平衡会引起有效化学势的涨落。......
2017-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Third order susceptibility: general formalism for photoinduced current density in semiconductors
本文从三重交换子的三阶时间积分出发,详细推导了半导体与多频光场耦合的三阶光生电流密度。由于与这个三重交换子相关的一个主要的内在问题,这样的推导直到最近才成为可能,这要归功于我们刚刚构建的复合玻色子多体理论中开发的工具。的光致电流密度示出最终读取在一个紧凑的形式,在这个理论中引入的激子-激子相互作用的泡利和库仑散射。表示在湿婆图也给出了更好地掌握物理的各种贡献。
2008-10-29 cond-mat.mes-hall
Wannier quasi-classical approach to high harmonic generation in semiconductors
基于从Bloch基变换到Wannier基的带间电流,发展了半导体高次谐波产生的准经典理论。Wannier准经典方法揭示了形成高次谐波产生的机制的全貌,从而获得与全量子计算的定量一致性。准经典波包传播所揭示的直观图像将有助于高次谐波和阿秒实验的解释和设计。除此之外,用经典轨道定量建模量子动力学的能力应该被证明对更广泛的凝聚态研究有用,包括相干控制、输运理论和强场物理。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Effective Hamiltonian for electron waves in artificial graphene: A first principles derivation
本文提出了一种第一性原理有效介质理论来研究电子波在具有零带隙的半导体异质结构中的传播。我们的理论证实了在K点附近,由具有蜂窝对称性的外部静电势调制的二维电子气的动力学由与石墨烯单层相同的赝旋量形式和狄拉克无质量方程描述。此外,我们强调,即使其他超晶格的基础上的半导体与zincblende型结构可以有一个零带隙和线性的能量-动量色散,相应的有效介质哈密顿量是相当不同的石墨烯,并可以基于一个单一的组件波函数。
2014-10-13 cond-mat.mes-hall
Valley-Dependent Magnetoresistance in Two-Dimensional Semiconductors
我们从理论上表明,二维直接间隙半导体的自由度的谷,包括单层过渡金属dichalcogenides和间隙双层石墨烯,具有纵向磁导率的贡献是奇数的谷和奇数的磁场施加垂直于系统。使用量子动力学理论,我们展示了如何谷依赖的磁导率产生的动量空间的Berry曲率的布洛赫电子,磁场的存在下,和无序散射之间的相互作用。我们讨论了如何可以通过实验测量的效果,并作为谷偏振的检测器。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Limited accuracy of conduction band effective mass equations for semiconductor quantum dots
有效质量方程是半导体结构中载流子态的最简单模型,它将固态系统的复杂性降低到类似薛定谔或保利方程,类似于量子力学教科书中的那些众所周知的方程。本文从八带kp理论出发,系统地推导了自组装半导体量子点在磁场中的导带有效质量方程。推导使我们能够分类的各种形式的有效质量方程的近似层次。我们评估的准确性的近似计算选定的光谱和自旋相关的特性。我们指出了保留非对角项的价带哈密顿量的重要性,并认为,有效质量理论不能达到令人满意的准确性没有自洽包括非抛物性校正和重整化的kp参数。定量比较与8带kp的结果支持的现象Roth-Lax-Zwerdling公式的g-因子的纳米结构。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall
Spontaneous DC Current Generation in a Resistively Shunted Semiconductor Superlattice Driven by a TeraHertz Field
研究了高频电场作用下的半导体超晶格的磁分路特性。使用平衡方程的方法,结合的电路的影响,我们确定数值的范围内的振幅和频率的交流场的直流偏置和电流自发产生的,并表明,该区域是可能的电流实验。我们的模拟表明,布洛赫频率对应的自发直流偏置是近似的整数倍的交流场频率。
1997-09-02 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
High-temperature quantum oscillations caused by recurring Bloch states in graphene superlattices
金属和半导体中载流子的回旋运动导致其性质的朗道量子化和磁振荡行为。通常需要低温来观察这些振荡。我们表明,石墨烯超晶格支持不同类型的量子振荡,不依赖于朗道量子化。这种振荡非常稳定,在室温以上只有几T的磁场中仍然存在。我们将这种现象归因于超晶格的电子结构的重复变化,使得载流子在每个超晶格晶胞的通量量子的简单分数处有效地不经历磁场。我们的工作点在Hofstadter蝴蝶系统在高温下未探索的物理。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall
Microscopic analysis of high harmonic generation in semiconductors with degenerate bands
基于多带半导体布洛赫方程,提出并分析了一种能正确描述简并带和带交叉的晶体固体中高次谐波产生的微观方法。众所周知,数值能带结构计算通常提供具有未确定的k依赖相位的电子波函数,这导致包含任意k依赖相位的矩阵元素。此外,这样的方法通常混合退化带和带的能量差小于数值精度以任意的方式为k空间中的每个点。如果考虑由电场引起的动力学,则这些模糊性是有问题的,因为位置算子的矩阵元素涉及波函数关于k的导数。当光-物质相互作用用长度规范描述时,通过沿场方向采用光滑规范变换,解决了Bloch态的任意相位和简并子空间混合问题.通过与速度计计算结果的比较,验证了该方法的有效性。虽然我们在两种规范中获得相同的总体结果,但长度规范是有利的,因为它收敛于较少数量的带,因此需要比速度规范少得多的数值工作。此外,带间和带内贡献之间的独特区别以及因此在长度计中的指导性物理解释是可能的,而在速度计中,这是不清楚的。计算的偏振方向相关的高次谐波光谱与GaAs的实验数据吻合得很好。此外,它表明,在适当的条件下,Berry曲率是主要负责的偶次谐波极化垂直于驱动场。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
High harmonic generation in crystals using Maximally Localized Wannier functions
在这项工作中,非线性光学响应,特别是高次谐波产生的半导体解决了使用Wannier规范。半导体布洛赫方程的时间演化中的一个主要问题在于,不同能带之间的偶极耦合可以发散,并且沿着倒易空间具有随机相位,这导致数值不稳定性。为了解决这个问题,我们建议使用的最大局部化的Wannier函数,提供了一个框架,映射从头计算到一个有效的紧束缚哈密顿量具有很高的精度。我们表明,工作在Wannier规范,基组中的布洛赫函数直接从Wannier函数构造,偶极耦合成为顺利沿倒易空间,从而避免了随机相位的问题。作为数值演示,计算了hBN的二维单层的高次谐波产生谱。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Orbital Hall effect from orbital magnetic moments of Bloch states: the role of a new correction term
Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所);Centro de Física de Materiales, Universidad del País Vasco(巴斯克大学材料物理中心);Ikerbasque Foundation(伊克尔巴斯基基金会);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)(米尼奥与波尔图大学物理中心);International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)(国际伊比利亚纳米技术实验室)
本文推导了布洛赫态轨道磁矩矩阵元,引入 Berry 连接项修正,发现两项新贡献影响轨道霍尔效应,降低多层范德瓦耳斯材料霍尔电导平台。
2026-04-12 cond-mat.mes-hall
Heterointerface potentials in the effective-mass approximation for wurtzite semiconductor structures
在有效质量近似下,纤锌矿半导体异质结构的阶梯状晶体势应补充狄拉克δ函数异质界面项。它们源于半导体的布洛赫函数的差异,即使对于具有梯度化学成分的结构也是有限的,其中这些项由模糊的狄拉克δ函数表示。我们发现这些异质界面势采用k*p方法,并评估其强度从带结构参数的散装材料。这些势对于符合立方近似的半导体是弱的,立方近似迫使纤锌矿晶格上的锌晶体对称性。然而,由于纤锌矿异质结构中通常存在的强内建电场,它们可以产生显著的效果。我们估计,GAN/AlN [0001]异质结的净贡献的能量的导带和价带态分别为3 meV和10 meV。界面势的存在可以改变在没有界面势的情况下计算的价带谱的形状。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit splitting of valence subbands in semiconductor nanostructures
我们提出了14带$\mathbf k \cdot \mathbf p$模型来计算半导体量子阱中价带的自旋轨道分裂。通过在边界条件中加入附加项,将界面处的$Γ_{15}$传导和价态布洛赫函数混合起来,将量子阱界面的对称性降低。结果表明,界面诱导效应对重空穴自旋劈裂的贡献占主导地位。一个简单的解析表达式的接口的贡献。与4 $\times$ 4有效哈密顿模型相比,其中处理$V_z k_z^3$项的问题似乎是不可解的,14带模型自然避免并克服了这个问题。我们的结果与最近的原子计算[J. - W. Luo等人,物理修订信函{\bf 104},066405(2010)]。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Contributions to Population Dynamics in a Semiconductor Microcavity
利用多维相干谱(MDCS)技术研究了封装在InGaAs量子阱中的GaAs基半导体微腔中多体粒子数-时间动力学的相干和非相干贡献。在三脉冲四波混频方案中,第二延迟时间是MDCS探测激发态相干和布居动力学的布居时间。非线性光学相互作用可以混合这些贡献,这是孤立的低和高激子极化激元通过自相互作用和相互作用的功能。结果表明,快速衰减和振荡所产生的相干响应,包括沿吸收能量轴的宽条纹,和更长的时间相互作用的功能,不服从一个简单的人口衰减模型。这些结果是定性复制的布洛赫方程模拟的1 s激子强耦合到内腔场。模拟允许在chi^(3)极限内分离相干和非相干的保利阻塞和库仑相互作用项,并直接比较单量子重相和零量子光谱中的每个特征。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function theory of coherent excitonic effects in the photocurrent response of semiconductor nanostructures
理论上描述了激子对半导体纳米结构中吸收和光电流产生的贡献,并使用稳态非平衡格林函数理论进行了数值模拟。在第一种方法中,包括库仑校正的相干带间极化从Bethe-Salpeter型方程确定的等时间带间单粒子载流子格林函数。通过导出相应的电子-光子自能修正,在相同的近似水平上考虑了激子吸收对光电流产生的影响。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Tuning of Phosphorene Semiconductor via Floquet Theory
石墨烯和磷烯分别是石墨和磷的单层。石墨烯是完全相对论性(狄拉克)费米子系统,而磷烯是伪相对论性费米子系统。在磷烯中,磷烯的电子光谱在一个方向上具有狄拉克(线性)带,在另一个方向上具有薛定谔(抛物线)带。在共振情况下,利用旋转波近似研究了常规拉比振荡. Floquet理论是研究非共振情形下Rabi振荡的一种可供选择的方法,在低能物理中占主导地位。本文利用Floquet理论研究了石墨烯和磷烯在强量子化电磁场作用下的非线性光学响应。观察到石墨烯和磷烯的布洛赫-西格特位移。一个数值模型是用于证明磷烯的各向异性的作用。因此,Floquet理论可以用来描述不同的费米子系统。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci