Non-Equilibrium Pathways for Excitation of Bulk and Surface Phonons through Anharmonic Coupling
本研究针对固态材料光激发后能量弛豫过程,发现Bi薄膜表面声子因色散不匹配解耦而激发缓慢,非谐耦合的1/T依赖性可加速其激发,并通过三温度模型揭示了纳秒级的非平衡能量反馈现象。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Phonon Anharmonicity in Bulk $T_d$-MoTe$_2$
我们通过变温拉曼光谱研究了体材料$T_d$ -MoTe $_2$中光学声子模的非谐贡献。在100 ~ 200 K的温度范围内,我们发现所有的模都随温度线性红移,与Grüneisen模型一致。然而,在100 K以下,我们在某些模式中观察到非线性温度相关频移。我们证明,这种非谐行为是一致的光学声子衰减成多个声学声子。此外,最高频率的拉曼模式在$T\approx 250$ K附近显示出很大的强度和线宽变化,这与$T_d \to 1T^\prime$结构相变相关。这些结果表明,声子-声子相互作用可以占主导地位的非谐贡献在低温下散装$T_d$ -MoTe $_2$,实验制度,目前正在努力了解外尔半金属受到关注。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polaron relaxation in a quantum dot due to anharmonic coupling within a mean-field approach
我们用极化子方法研究了量子点中的电子弛豫,着重研究了纵光学(LO)声子从极化子转变为纵声学(LA)声子的{ \it可逆}非谐衰减过程. LO和LA声子之间的相干耦合处理内的平均场方法。我们推导出一个依赖于温度的能级间耦合参数,相关的Grüneisen参数和热膨胀系数,表征电子(或激子)状态的有效衰减通道。在这个理论中,我们得到一个特征的非谐衰减时间为1 ns,2-3个数量级以上,比以前的预测的基础上费米的黄金法则。我们认为,由于载流子-载流子相互作用而产生的相干弛豫是(太慢)极化子衰变的有效替代方案。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall
Anharmonic effects on a phonon number measurement of a quantum mesoscopic mechanical oscillator
我们概括了一个建议,用于检测单个纳机电系统(NEMS)中的单个声子跃迁,包括每个机械振荡器的固有非谐性。在该方案中,两个NEMS振荡器通过每个振荡器的振荡幅度的二次项耦合。一个NEMS振荡器被驱动和强阻尼,并成为另一个被测振荡器中声子数的换能器。我们推导出该测量方案是量子限制的条件,并找到了非谐性大小的条件。我们还推导出了由数测量引起的相位扩散反作用噪声与被测系统进入声子数本征态的局域化时间之间的关系。我们将这两个时间尺度与测量信号的强度相关联,测量信号是与读出振荡器的位置成比例的感应电流。
2004-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anharmonicity in Raman-active phonon modes in atomically thin MoS$_2$
声子-声子非谐效应对声子谱有很强的影响;这些效应最突出的表现是在有限温度下声子模的软化(频率偏移)和加宽(半高宽变化)。利用拉曼光谱,我们研究了单层和天然双层MoS $_2$在较宽温度范围内($8 < $ T $ < 300$ K)的半高宽和$\mathrm{E_{2g}^1}$和$\mathrm{A_{1g}}$模的拉曼位移随温度的变化.对于$T>100$ K,这些模式的拉曼位移和半高宽都与温度呈线性关系,而对于$T<100$ K,它们变得与温度无关。使用第一性原理计算,我们表明,三声子非谐效应的材料固有的可以解释所观察到的两种模式的线宽的温度依赖性。它还在确定拉曼模式的频率的温度依赖性中起重要作用。观察到的A $_{1g}$模式的线宽的演变表明,电子-声子过程中还涉及。通过对两种不同衬底-- SiO $_2$和六方氮化硼--上的MoS $_2$的变温拉曼光谱的分析,我们解开了外部应力和内部杂质对这些声子相关过程的贡献。我们发现,在不同的衬底上的声子模式频率的重整化是由应变和本征掺杂。我们的工作建立了内在的声子非谐效应的作用,决定在MOS $_2$的拉曼位移的基板和层数无关。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-number resolution of voltage-biased mechanical oscillators with weakly-anharmonic superconducting circuits
观察宏观物体中的量子现象,以及潜在地发现量子力学应用的基本极限,一直是现代实验物理学的中心课题。由超导电路控制的高相干和重型微机械振荡器是一个很有前途的系统。在这里,我们特别关注运动到弱非谐电路的静电耦合,即transmon量子比特。在兆赫机械振荡器耦合到一个千兆赫transmon的情况下,我们解释了在桥接大机电频率差距的困难。为了解决这个问题,我们探讨的要求,以达到声子数分辨率的兆赫transmon和机械振荡器的谐振耦合。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Role of anharmonic phonon scattering in the spectrally decomposed thermal conductance at planar interfaces
深入了解固体之间的振动传热机制对于纳米材料的有效热工程和控制至关重要。通过计算流经两种材料之间界面的热流的谱分解,研究了平面接触中两种声学失配固体之间的非谐散射和界面热传导的频率依赖性。计算的基础上分析的原子振动的相关性,使用非平衡分子动力学模拟提取的数据。非谐相互作用产生的非弹性效应显着促进热传递的两个质量失配的面心立方晶格之间,即使在频率超过截止频率的较重的材料,由于(i)增强消散的倏逝振动模式和(ii)频率加倍和频率减半的三声子能量转移过程中的接口。结果提供了大量的洞察界面能量传递机制,特别是在高温下,非弹性效应变得重要,其他计算方法是无效的。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-phononic Digital Transistor on the Basis of Gap-Soliton Dynamics in Anharmonic Oscillator Ladder
基于非线性带隙传输(超传输)现象,提出了声子放大声子的概念性机制。作为一个例子,考虑了一个弱耦合非谐振子链系统。一个(源)链由边界谐波驱动,频率位于靠近梯形系统的频带边缘的上频带中。当第二(门)链由与第一链反相且具有相同频率的小信号驱动时,放大发生。如果两条链的总驱动超过带隙传输阈值,则出现大幅值带隙孤子,实现放大。该机制被解释为消失和传播的非线性模式的非线性叠加表现在一个或两个孤子产生工作在带隙或带通制度,分别。结果可以直接推广到全光或全磁振子的情况下,并具有所有的承诺,逻辑门操作。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall nlin.PS
The role of high-order anharmonicity and off-diagonal terms in thermal conductivity: a case study of multi-phase CsPbBr3
本研究基于第一性原理模拟,探讨了三/四声子散射、非谐声子重整化及相干声子非对角项对多相CsPbBr3热导率的影响,揭示了声学-光学声子相互作用及相干声子类波隧穿导致其极低类玻璃热导率的机制。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Lossy anharmonic polaritons under periodic driving
本研究构建含时周期相互作用的耗散非简谐Jaynes-Cummings极化激元动力学模型,分析其稳态能量分布与量子热力学特性,揭示不同非简谐程度下的差异,证实外调制可提升能量存储能力。
2024-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Minimum and maximum conductance of a thin film layer bridged interface: the role of anharmonicity and layer thickness
我们研究了在界面处的非谐性的作用与增加的中间层,旨在促进界面声子输运。我们的研究结果表明,虽然在谐波限制的桥梁可能会降低电导,由于较少的可用通道,非谐性可以强烈地增强由于添加非弹性通道的桥接结构的热导。此外,我们表明,电导的非谐性的效果可以通过改变温度或桥层厚度进行调谐,因为这两个参数都改变了声子-声子散射过程发生的总速率。此外,我们表明,添加剂规则的热阻(欧姆定律)是有效的桥层厚度相当短的平均散装MFP,超出了政权,预计会失败。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Nonequilibrium phonon mean free paths in anharmonic chains
利用低维材料在热应用中的能力需要对此类系统的异常热性质有深入的了解。我们通过确定非谐链的频率依赖性声子平均自由路径(MFP)来分析一维系统中的热传导,从而深入了解在计算机模拟中观察到的发散热导率。在我们的方法中,从非平衡分子动力学模拟获得的光谱热流的长度依赖性中提取MFP。在低频率下,结果揭示了幂律依赖于频率的MFP,在协议的发散电导率和最近确定的平衡MFP。然而,在更高的频率下,非平衡MFP始终超过平衡MFP,突出了两个量之间的差异。链上的压缩压力被示出为抑制平均自由程,并产生较弱的发散的MFP在低频率。结果提供了重要的洞察低维系统中的异常热传导,也揭示了从平衡和非平衡模拟获得的MFP之间的差异。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Reply to Shvaika et al.: Presence of a boson peak in anharmonic phonon models with Akhiezer-type damping
我们对Svhaika、Ruocco、Schirmacher及其合作者的评论作出了回应。有两个意外的错误,在我们原来的文件(物理。112,145501(2019)),现已更正。修正后的版本保留了原论文的所有物理结论和结果,包括非谐性引起的玻色子峰的预言。
2021-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci