Microscopic Theory of Exciton-Exciton Annihilation in Two-Dimensional Semiconductors
类俄歇激子-激子湮灭（EEA）被认为是二维（2d）材料中基于激子的器件中量子产率的关键基本限制。由于它是具有挑战性的实验解开EEA从竞争过程中，定量理论的指导是非常可取的。EEA的本质需要一个材料现实的描述，这是迄今为止没有的。我们提出了一个多体理论的基础上的第一性原理能带结构和库仑相互作用矩阵元素，超越了一个有效的玻色子图片的EEA。将我们的理论应用到单层MoS $_2$封装在六方BN中，我们在室温下获得了$10^{-3}$ cm $^{2}$ s $^{-1}$的EEA系数，这表明载流子损耗通常由其他过程，如缺陷辅助散射主导。我们的研究开辟了一个视角，以量化现代材料研究的焦点中各种二维材料中固有EEA过程的效率。
2021-09-24 cond-mat.mes-hall
Trion-phonon interaction in atomically thin semiconductors
掺杂的单层半导体的光学和输运性质由三电子主导，三电子是由两个电子和一个空穴形成的三粒子化合物，反之亦然。在这项工作中，我们调查的trion-phonon相互作用的微观基础上，并将我们的模型的示范性的情况下，二硒化钼（MoSe 2）单层。通过求解三电子薛定谔方程，我们确定了三电子系列态及其内部量子结构。将系统转换成一个trion的基础和解决运动方程，包括trion声子相互作用的二阶Born-Markov近似，提供了一个微观访问trion动力学。特别是，我们调查trion传播和计算的扩散系数和迁移率。在低密度极限下，我们发现由于与声子的耦合较强，质量较大，激子和电子的传输效率较低。对于增加的密度，我们预测一个急剧增强的扩散所造成的建立一个大的压力，由简并trion气体，这是一个直接后果的费米子字符trions。我们的工作提供了微观的见解trion-phonon相互作用及其对原子薄半导体扩散行为的影响。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall
Singlet exciton optics and phonon-mediated dynamics in oligoacene semiconductor crystals
有机半导体晶体作为实现光电应用的高效、廉价和多样化的平台而脱颖而出。这些晶体的光学响应是由激子物理学的丰富织锦。到目前为止，人们对这类材料中声子驱动的单重态激子动力学知之甚少。在这个联合的理论实验工作中，我们结合了高品质的oligacene半导体晶体的制造和表征，通过光致发光测量与一个复杂的方法，在这些晶体的微观建模。这使我们能够研究单重态激子光学和动力学。我们预测并五苯晶体中的声子瓶颈效应，在那里我们发现暗激子作为关键的声子介导的弛豫散射通道。虽然在并五苯晶体中的有效的单线态裂变阻碍了这种瓶颈效应的实验观察，我们在理论和实验中揭示了一个独特的偏振和温度依赖性的吸收和光致发光光谱的并四苯晶体，包括微观起源的激子线宽，较高的Davydov状态的激活在大的温度下，和偏振相关的特定激子共振淬灭。我们的联合理论和实验研究代表了一个显着的进步，在微观理解的单重态激子光学和动力学的寡并苯晶体。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasma waves on the semiconductor nanotube surface
本文采用有效质量近似，研究了半导体圆柱形纳米管表面电子系统中的等离子体波和磁等离子体波。在无规相位法中考虑了电子-电子耦合。在简并电子气的情况下，得到了波矢-频率平面上的谱窗和波的谱。它们的频率经历德哈斯-范阿尔芬型的量子振荡，这归因于费米能级穿过电子能谱中的子区边界。在平行于圆柱轴的磁场中，磁等离子体波的频率维持着随磁场强度变化而出现的Aharonov-Bohm型振荡。
2009-02-23 cond-mat.mes-hall
Impact of exciton-phonon and exciton-magnon interaction on transport in anisotropic 2D magnetic semiconductors
Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）；mar.quest—Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies（mar.quest——马尔堡量子材料与可持续技术中心）；University of Münster（明斯特大学）
本文发展微观多体理论，揭示CrSBr中激子-声子和激子-磁子相互作用的各向异性散射导致方向依赖的扩散系数，并识别出单声子与双磁子散射的温度特征，为磁性范德华半导体激子输运提供理论框架。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of the effective spin-spin interaction in a semiconductor quantum dot ensemble
我们提出了一个单电荷量子点系综的微观模型，以揭示量子点中电子自旋之间的长程有效相互作用的起源。Wilson数值重整化群（NRG）被用来计算由生长诱导润湿层介导的有效自旋-自旋相互作用的大小和空间依赖性。令人惊讶的是，我们发现了一个反铁磁海森堡耦合非常短的量子点间的距离，这是由显着的粒子-空穴不对称性的润湿层带在非常低的填充。使用NRG的结果从现实的参数作为输入的半经典模拟的一个大的QD系综，我们表明，实验报告的相移之间的相干自旋动力学单色和双色激光泵浦可以重现我们的模型，解决了一个长期以来的神秘的微观起源的量子点间的电子自旋-自旋相互作用。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of optically pumped non-equilibrium steady states on luminescence emission of atomically-thin semiconductor excitons
本文通过微观计算研究连续波泵浦下过渡金属二硫化物激子的非平衡稳态，发现声子辅助跃迁主导导致光致发光激发谱和偏振度出现尖锐特征。
2022-01-10 cond-mat.mes-hall
Tightly-bound and room-temperature-stable excitons in van der Waals degenerate-semiconductor Bi4O4SeCl2 with high charge-carrier density
本研究通过红外光谱、电输运、从头计算和角分辨光电子能谱等手段，在范德华简并半导体Bi4O4SeCl2中发现了室温稳定的紧束缚激子，其结合能约375 meV，载流子浓度高于Mott密度，为高掺杂体系中的激子光电器件开发奠定了基础。
2023-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Degenerate Two-Photon Absorption in ZnSe: Experiment and Theory
我们从实验和理论上研究了典型半导体ZnSe的非简并双光子吸收系数$β(ω_1,ω_2)$。特别是，我们提供了一个全面的数据集上的依赖$β(ω_1,ω_2)$的非简并参数$ω_1/ω_2$与总频率和$ω_1+ω_2$保持不变。我们发现随着$ω_1/ω_2$的增加，双光子吸收强度显著增加。此外，不同的晶体取向和极化配置进行了研究。通过求解长度规范下包含带内和带间激发的多带半导体布洛赫方程，对非线性光学响应进行了理论分析。能带结构和矩阵元采用八带k.p模型。仿真结果与实验结果吻合较好。
2021-08-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Degenerate Exciton-Polaritons in Thermal Equilibrium
利用角分辨和时间分辨光谱研究了半导体微腔极化激元的动量分布和弛豫动力学。在临界抽运能级以上，极化激元在正失谐下的热化时间比其寿命短，与晶格形成热平衡的量子简并玻色-爱因斯坦分布.
2007-01-12 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
Control of many electron states in semiconductor quantum dots by non-Abelian vector potentials
量子系统的简并本征态的绝热时间演化提供了用于控制电子态的手段，因为简并能级之间的混合产生矩阵Berry相位。在存在自旋轨道耦合的n型半导体量子点中，电子的哈密顿量在时间反转操作下保持不变，多体基态可能是双简并的.当电子数为奇数时，这种双重简并性可以产生非阿贝尔矢量势。我们发现许多电子波函数的反对称性对矩阵Berry相位没有影响。我们推导出的方程，允许一个调查的电子关联的影响，通过表示非阿贝尔矢量势的单电子非阿贝尔矢量势的多电子系统。
2007-06-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic approach to the quantized light-matter interaction in semiconductor nanostructures: Complex coupled dynamics of excitons, biexcitons, and photons
Paderborn University（帕德博恩大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
本文提出一个微观量子模型，研究半导体纳米结构中光-物质相互作用，揭示双激子连续态对动力学的显著影响。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic Mechanism of Specific Peptide Adhesion to Semiconductor Substrates
为纳米技术应用如生物分子纳米阵列设计混合肽-固体界面需要深入了解肽在固体基质上结合和组装的基本机制。在这里，我们通过实验和计算分析表明，突变的合成肽在半导体上的吸附特性表现出明显的序列依赖性粘附特异性。我们的模拟一种新的混合肽基板模型揭示了脯氨酸突变和结合亲和力之间的对应关系，以一个干净的硅基板。在合成理论上建议的具有不同结合行为的氨基酸序列后，我们在随后的原子力显微镜实验中证实了粘附时选择性突变的相关性。
2011-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic bath effects on noise spectra in semiconductor quantum dot qubits
当系统仅与较大浴的一小部分热耦合时，该“子浴”的温度（更准确地说，内能）在由较大浴限定的平均温度附近的统计波动可能变得显著。我们发现，这些温度波动一般会引起1/f-样的噪声功率谱密度，即使是一个单一的两级系统。我们将这些结果扩展到波动的分布，找到相应的修改杜塔-霍恩关系。然后我们考虑了硅量子点量子比特中电荷噪声的具体情况，并表明最近的实验数据[E. J. Connors等人，Phys. Rev. B 100，165305（2019）]可以建模为由少至两个两级波动器产生，并且考虑子浴尺寸提高了拟合的质量。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
One dimensional massless Dirac bands in semiconductor superlattices
半导体超晶格可以显示在区域中心或区域边界处简并的色散。我们表明，它们是线性的波矢量在附近的交叉点。这建立了在半导体材料中实现无质量的狄拉克带。我们发现这些超晶格的本征态和相应的Wannier函数具有特殊的对称性。我们讨论了这种超晶格的性质与电子的面内运动的稳定性。作为一个独特的指纹，这种超晶格的子带间的磁吸收谱进行了讨论。
2014-02-13 cond-mat.mes-hall
Spin-dynamic field coupling in strongly THz driven semiconductors : local inversion symmetry breaking
本文从理论上研究了在太赫兹波段强驱动下的非掺杂直接带隙半导体的光学性质。计算了太赫兹光场与近红外探测器非线性混频产生的光学边带。从反演对称微观哈密顿量，我们包括太赫兹场非微扰使用非平衡格林函数技术。我们发现，一个自诱导的相对论自旋太赫兹场耦合局部破坏反转对称性，导致在形成的奇边带，否则是缺席的。
2000-01-12 cond-mat.mes-hall
Microscopic calculation of polariton scattering in semiconductor microcavities
激子-极化激元系统中的最近实验提供了极化激元-极化激元相互作用常数的值的高精度测量，极化激元-极化激元相互作用常数是支配极化激元凝聚体的非线性动力学的关键参数，并且可能使量子相关极化激元成为可能。然而，到目前为止，这个参数只在理论上使用微扰处理或近似，不包括激子的复合性质。在这里，我们使用最近开发的微观描述的极化激元涉及电子，空穴和光子，带电粒子之间的相互作用被假定为高度屏蔽。在这个模型中，我们进行了精确的四体计算的自旋极化极化激元极化激元和极化激元激子相互作用常数。在与微腔中原子薄半导体有关的弱光-物质耦合的极限下，我们得到了与最近提出的低能极化激元-极化激元散射的普遍形式极好的一致性[O. Bleu等人，2，043185（2020）]。在较强的光-物质耦合，多层微腔的相关性，我们观察到的相互作用常数增加到玻恩近似预测。我们表明，在所有的制度的利益的相互作用常数可以准确地从激子-激子散射相移在负碰撞能量，我们认为，这具有重要的意义，在其他系统中具有较强的光-物质耦合的相互作用。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Trion photoluminescence and trion stability in atomically thin semiconductors
本研究在量子力学基础上推导广义trion光致发光公式，揭示WSe₂中质量不平衡对trion稳定性和光谱特征的影响，并预测了新trion特征。
2023-06-19 cond-mat.mes-hall
Semiconductor quantum dots in high magnetic fields: The composite-fermion view
本文回顾和推广了强磁场中半导体量子点的复合费米子理论。复合费米子的平均场模型不能满足高角动量下的定性物理。大量的数值计算表明，微观CF理论，其中包括复合费米子之间的相互作用，提供了一个很好的定性和定量的量子点基态的最大角动量的研究，并允许系统的改进，包括复合费米子朗道能级（称为$Λ$水平）之间的混合。
2006-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin transport in non-degenerate Si with a spin MOSFET structure at room temperature
非简并半导体中的自旋输运有望为自旋晶体管、自旋逻辑器件和可重构逻辑电路的产生铺平道路，因为Si中的室温（RT）自旋输运已经实现。然而，RT自旋输运已被限制于简并Si，这使得难以产生基于自旋的信号，因为栅极电场不能用于操纵这样的信号。在这里，我们报告的自旋输运在非简并硅自旋金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）结构的实验演示。我们成功地观察到了Hanle型自旋进动信号的调制，这是非简并半导体中的一种特征自旋动力学。在室温下，我们获得了大于20 μm的长自旋输运和大于4π的自旋旋转.我们还观察到了室温下自旋输运信号的门诱导调制.我们成功地观察到了自旋扩散长度随门电压的变化，并将其归因于Elliott-Yafet自旋弛豫机制.这些成果有望为研制实用的Si基自旋MOSFET开辟道路。
2014-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multivalley engineering in semiconductor microcavities
我们考虑半导体微腔中的激子-光子耦合，其中激子和光子被嵌入单独的周期势。我们从理论上表明，该系统支持简并基态出现在非零的面内动量，对应于在倒易空间中的多个谷，这是进一步分离的偏振对应于系统中的偏振谷耦合。除了形成谷电子学的基础，多径色散预测允许自发动量对称性破缺和双模压缩下的非共振和共振激发，分别。
2017-06-09 cond-mat.mes-hall
Gate voltage modulation of the superconducting state in a degenerate semiconductor
本研究通过栅压调控GaN上外延InN的载流子密度，实现超导转变温度最高204 mK的变化，并证明其主导因素是载流子密度而非无序散射。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holstein polaron in a valley-degenerate two-dimensional semiconductor
二维（2D）晶体已经成为具有可调载流子密度的一类材料。二维半导体的载流子掺杂可以用来调节多体相互作用和探索新的复合粒子。Holstein极化子是一种携带自诱导晶格变形云（或声子）的电子的小复合粒子，已被提出在高温超导性和器件中的载流子迁移率中发挥关键作用。在这里，我们报告的Holstein极化子在表面掺杂的层状半导体，MoS 2，最近发现了一个令人费解的二维超导圆顶与临界温度为12 K的发现。使用高分辨率的带映射的载流子，我们发现了强烈的带重正化集体确定为一个迄今为止未观察到的光谱函数的荷斯坦极化子。电子-声子（e-ph）耦合在MoS 2中的意外的短程性质可以通过其谷简并性来解释，该谷简并性使得能够通过声学声子介导的强烈谷间耦合。耦合强度被发现逐渐增加沿超导圆顶的中间制度，这表明在二维超导双极化配对。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Drift-diffusion model for spin-polarized transport in a non-degenerate 2DEG controlled by a spin-orbit interaction
我们应用Wigner函数形式推导了III-V族半导体单量子阱中自旋极化电子的漂移-扩散输运方程。电子自旋动力学是由线性动量自旋轨道相互作用控制的。在所研究的输运机制中，电子动量散射速率明显快于自旋动力学。一组传输方程定义的粒子密度，自旋密度，和各自的通量。所开发的模型允许研究非平衡自旋极化的相干动力学。作为一个例子，我们考虑了沿（0，0，1）晶体方向生长的异质结的稳态输运机制。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的相互作用，自旋动力学强烈依赖于输运方向。该模型与应变半导体层自旋相干性的脉冲探针测量结果一致。这对于研究自旋极化输运性质和模拟自旋电子器件在扩散输运区的工作具有重要意义。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall
Revealing the Microscopic Mechanism of Displacive Excitation of Coherent Phonons in a Bulk Rashba Semiconductor
本文利用时间分辨泵浦-探测光谱学在Rashba半导体BiTeI中研究相干声子位移机制，发现晶格模式主要由有效电子温度升高驱动，且在带内激发区间不受载流子密度增加带来的额外散射耗散影响。
2024-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Excitonic terahertz absorption in semiconductors with effective-mass anisotropies
发展了一种计算具有各向异性有效质量的半导体激子性质及其太赫兹响应的微观方法。该方法示出的例子中的锗，它示出的各向异性的电子质量在L-谷导致两个不同的太赫兹吸收共振分离0.8毫电子伏。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of cavity-confined monolayer semiconductors: polariton-induced valley relaxation and the prospect of enhancing and controlling the valley pseudospin by chiral strong coupling
我们应用微观理论的激子极化激元在腔限制的单层过渡金属dichalcogenides，包括在单层平面中的光学偏振，允许描述如何手性腔光子相互作用的谷自由度的活性物质。极化激元形成后，居住在两个不等价的山谷的简并激子假设成键和反键叠加作为腔介导的intravalley相互作用结合谷间库仑相互作用的结果。这是谷极化的极化激元诱导的相干混合的代表。与无序相结合，这种混合倾向于打开一个新的谷弛豫通道，其随着腔耦合的增加而变得重要。重要的是，我们表明，光学腔的左，右手圆偏振光子的非对称反射提供了一个相当强大的平台，实现保守的谷偏振，作为谷本地化的激子恢复了一个不对称拉比分裂，提升其简并性。此外，我们显示这种简并提升允许波长选择性访问谷赝自旋通过极化激元诱导的手征斯塔克效应，提供有趣的机会valleytronic应用。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Thermosize potential in semiconductors
热尺寸结由相同材料制成的两个不同尺寸的结构组成。经典热尺寸效应和量子热尺寸效应（CTSE和QTSE）是两种相反的效应，它们在热尺寸结中产生热尺寸势。本文提出了一种半解析方法，通过同时考虑半导体热尺寸结的CTSE和QTSE，计算了大范围简并度和约束条件下的热尺寸势。考察了热尺寸势对温度、尺寸和简并度的依赖性。结果表明，作为CTSE和QTSE的综合效应，可以诱导毫伏级的电势差。在非简并极限下得到最高势，并得到完全解析解。该模型可用于设计半导体热尺寸器件的CTSE和QTSE的可能的实验验证，这可能会导致新的纳米能量转换器件。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Theory of polariton-electron interactions in semiconductor microcavities
我们发展了一种嵌入微腔中的电子掺杂二维半导体的微观描述。具体来说，我们调查激子极化激元和电子之间的相互作用的情况下，电荷之间的相互作用是强烈屏蔽和系统是自旋极化。作为一个出发点，我们得到的激子极化激元波函数的解析表达式，我们与光物质系统的微观参数的实验可测量的量，如拉比耦合和腔光子频率。然后，我们推导出标准玻恩近似内的极化子-电子相互作用，并将其与我们从已被证明在核物理和超冷原子气体的背景下非常成功的图解方法获得的精确极化子-电子散射$T$矩阵进行比较。特别是，我们表明，玻恩近似提供了一个上限的极化激元-电子耦合强度在消失的动量。使用我们精确的微观计算，我们表明，极化子-电子散射可以强烈增强激子-电子的情况下，这是相反的预期从玻恩近似。此外，我们还发现在极化激元拐点附近的散射动量处存在一个共振峰，其大小取决于光-物质耦合的强度。我们的研究结果产生的极化激元系统的非伽利略性质，因此应适用于一系列的半导体微腔，如GaAs量子阱和原子薄材料。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Microscopic theory for the Doppler velocimetry of spin propagation in semiconductor quantum wells
基于自旋动力学Bloch方程，提出了一种在宽温度范围内，考虑空间不均匀性、驱动电场和自旋轨道耦合的半导体量子阱中自旋传播多普勒测速的微观理论.分析表明，在外加电场作用下，自旋密度波获得一个随时间变化的相移$ϕ(t)$。在没有自旋轨道耦合的情况下，相移随时间线性增加，相当于光学测量中的正常多普勒频移。由于自旋-轨道耦合和外加电场的共同作用，相变的早期和后期表现出不同的行为。在初始阶段，有无自旋轨道耦合的相移是相同的。而在后一阶段，当存在自旋轨道耦合时，相移偏离正常多普勒相移。从早期的正常多普勒行为到后期的反常多普勒行为的交叉时间与自旋扩散系数、自旋密度波的波矢和自旋轨道耦合强度成反比。在高温区，由于自旋扩散系数降低，交叉时间变大。解析结果捕捉到了实验结果的所有定量特征，而完整的数值计算与从自旋传播的多普勒测速仪获得的实验数据在定量上吻合得很好[Yang { \it et al.}，Nat. Phys. { \bf 8}，153（2012）]。我们进一步预测，相干自旋进动，最初被认为是在高温下被打破，是强大的窄量子阱的室温。我们指出，在较高温度下，由于较大的交叉时间，人们必须进行更长的实验才能看到相干自旋进动的影响。
2012-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Multi-dimensional spectroscopy of mobile excitons in two-dimensional semiconductors
School of Physics and Astronomy, Monash University（莫纳什大学物理与天文学院）；Optical Sciences Centre, Swinburne University of Technology（斯威本科技大学光学科学中心）
本文提出考虑二维半导体移动激子离域特性的MDCS微观理论，其计算光谱与掺杂单层MoSe₂实验吻合，揭示激子极化子相互作用依赖相空间填充效应，为MDCS研究提供新见解。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Microscopic simulations of the coupled dynamics of cavity photons, excitons, and biexcitons
Institute for Photonic Quantum Systems (PhoQS), Paderborn University（帕德博恩大学光子量子系统研究所）；Department of Physics and Center for Optoelectronics and Photonics Paderborn (CeOPP), Paderborn University（帕德博恩大学物理系与光电光子学中心）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学学院）
该研究通过量子化微观模拟，探讨了半导体纳米结构中光子、激子和双激子的耦合动力学，揭示了双激子连续态对量子动力学的影响及腔体模式频率和耦合强度的重要性。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
The phase-separated states in antiferromagnetic semiconductors with polarizable lattice
本文证明了各向同性简并反铁磁半导体存在板状或条状相分离（交替的铁磁、高导电和绝缘反铁磁层）的可能性。这种类型的相分离与液滴相分离（反铁磁主体中的铁磁液滴或反之亦然）竞争。电子单独与光学声子的相互作用不能导致具有交替的高导电和绝缘区域的相分离状态，但它稳定了磁相分离。研究了分相态下晶格的磁致伸缩变形。
2000-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of bound and unbound electron-hole-pair populations on the excitonic luminescence in semiconductor quantum wells
本文讨论了半导体自发发射的全微观理论。该理论进行评估的量子阱系统和激子和未绑定的电子-空穴对的排放贡献的作用进行了分析。简化近似的完整理论和它们的有效性范围进行了讨论。数值解实验相关的情况下，它表明，测量光谱的详细分析需要在相同条件下的吸收和发射的知识。
2006-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantum theory of the charge stability diagram of semiconductor double quantum dot systems
我们完成了我们最近介绍的理论框架处理双量子点系统的推广形式的哈伯德模型。详细讨论了模型中所有量子参数对电荷稳定图的影响。的微观理论的一般配方，并截断在一个轨道每个网站，我们研究的影响不同的选择模型的禁闭势的哈伯德参数以及电荷稳定性图。我们计算了保持每个位置三个轨道的电荷稳定性图，发现附加的高躺轨道对仅具有最低能量轨道的子空间的影响可以被视为Hubbard参数的小重整化，从而证明了我们在所有其他计算中只保持最低轨道的做法是合理的。谐振子频率在高斯模型势的实施中的作用进行了讨论，并确定了外部磁场的效果类似于选择一个更本地化的电子波函数在微观计算。在附录中给出了包括所有可能的交换项在内的哈密顿量的完整矩阵形式，以及由于非物理参数而引起的几个特殊的电荷稳定性图，从而强调了在获得定义哈密顿量的系统参数时可靠的微观模型的至关重要性。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonance Raman scattering in semiconductor quantum dots: Adiabatic vs. time-dependent perturbation theory
用Albrecht B项给出的微扰非绝热修正，修正和推广了半导体纳米晶体中共振单声子喇曼散射的绝热理论。这一理论面临的含时微扰的方法，指出他们的差异和相似之处。结果表明，在弱的电子-声子耦合和非简并或非耦合共振态的限制下，两种理论是等价的。本文报道了对CdSe和CdS纳米晶体中受限LO声子的A项和B项的计算。这些评估表明，B项通常可以忽略不计。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory for a minimal oscillator model of exciton-plasmon coupling in hybrids of 2d semiconductors and metal nanoparticles
本文提出改进的耦合振子模型，从微观麦克斯韦方程推导二维TMDC激子与金属纳米颗粒等离激元的有效耦合常数，揭示亮激子与动量暗激子的不同耦合行为，并建议用三振子方程描述实验光谱。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Microscopic theory of phonon-induced effects on semiconductor quantum dot decay dynamics in cavity QED
研究了耦合到光学微腔中的量子点中电子-声子相互作用对衰减动力学的影响。我们表明，电子-声子相互作用的动力学有重要的后果，特别是当量子点和腔的共振调谐，在这种情况下，声子可能会增加或删除能量导致有效的非共振耦合之间的量子点和腔。该系统的研究使用两种不同的理论方法：（i）在裸声子耦合常数的二阶扩展，和（ii）在极化子-光子耦合常数的扩展，所产生的极化子变换，允许在高温下的准确描述。在低温制度，我们发现这两种方法之间的良好协议。广泛的研究的量子点衰减动力学进行，其中重要的参数依赖关系。我们发现，在一般情况下，电子-声子相互作用引起的量子点和腔之间的耦合带宽大大增加。在低温下，观察到量子点衰减速率的不对称性，当量子点具有比腔更大的能量时，导致更快的衰减。我们解释这是由于没有声子吸收过程。此外，我们推导出量子点衰减率的近似解析表达式，适用于腔可以被消除的情况。表达式导致一个清晰的物理解释，并强调了有效声子密度，描述散射声子的可用性，在量子点衰减动力学中发挥的重要作用。基于解析表达式，我们提出的参数制度，声子效应预计是重要的。此外，我们在附录中包括所有技术发展。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing electron-phonon interaction through two-photon interference in resonantly driven semiconductor quantum dots
我们通过单量子点在共振激发下的双光子干涉（TPI）测量研究了光子相干特性的温度依赖性。我们发现，不可逆性的损失只与电子-声子耦合有关，而不受光谱扩散的影响。通过这些测量，和一个互补的微观理论，我们确定了两个独立的单独的退相干过程，每个相关的声子。在10 K以下，我们发现振动晶格的弛豫是TPI可见度损失的主要贡献。这个过程是非马尔可夫性质，并对应于真正的声子跃迁，在量子点发射光谱中的一个广泛的声子边带。当温度高于10 K时，虚声子跃迁到量子点的高激发态成为主要的退相机制，这导致零声子谱线展宽，可见度迅速衰减。我们发展的微观理论为虚声子散射和非马尔可夫晶格弛豫的退相速率提供了解析表达式。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theoretical models of ferromagnetic III-V semiconductors
最近的材料研究已经将含有磁性元素的半导体的最大铁磁转变温度向室温推进。实现这一目标将使这些材料的信息技术应用成为可能。在这篇文章中，我们简要回顾了过去五年来的工作状况，试图实现对这些复杂磁系统的理论理解。铁磁性的基本微观起源的（III，Mn）V化合物，具有最高的转变温度似乎是很好的理解，和有效的计算方法已经开发出来，能够模拟其磁性，运输和光学性能。但仍有许多问题。
2002-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic Berry phase for semiconductor heavy holes under the coexistence of Rashba and Dresselhaus spin-orbit interactions
本文构建非Abel Berry联络与相位，研究Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用共存下SiGe量子阱重空穴的准简并点如何通过非绝热过程破坏π量子化并导致相位能量分布不连续。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
