Observation of Photoinduced Terahertz Gain in GaAs Quantum Wells: Evidence for Radiative Two-Exciton-to-Biexciton Scattering
我们在低温强垂直磁场中的GaAs多量子阱结构中观测到了太赫兹频率范围内的光致负电导或增益。增益是窄带的：它表现为一个尖峰（线宽$<$ 0.45 meV），其频率随施加的磁场而变化。增益具有圆极化选择规则：观察到强线的空穴回旋共振主动极化。此外，仅当激子$1s$态被填充时才出现增益，这排除了激子内跃迁是其起源。基于这些观察，我们提出了一个可能的过程，其中的太赫兹光子的受激发射发生，而两个自由激子散射成一个双激子在能量和角动量守恒的方式。
2020-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Optical response of graphene under intense terahertz fields
基于Floquet理论研究了石墨烯在强圆偏振和线偏振太赫兹场作用下的光学响应。我们研究了能谱和态密度。结果表明，由于单光子/多光子共振，准能谱中出现了能隙。这些准能隙在小动量时很明显，但随着动量的增加而急剧减小，并最终在动量足够大时趋于闭合。与Oka和Aoki的先前工作[Phys. Rev. B { \bf 79}，081406（R）（2009）]中的预测相反，由于来自大动量态的贡献，态密度中的间隙被有效地闭合。我们还研究了不同的电场强度和费米能量的光导性，并显示了石墨烯的动态Franz-Keldysh效应的主要特点。研究发现，由于边带调制的光学跃迁，电导率呈现出多台阶状结构。它还表明，下降出现在频率是所施加的太赫兹场频率的整数倍的情况下，低费米能量，起源于准能隙在小动量。此外，在圆偏振太赫兹场下，我们预测峰的中间的“步骤”和峰诱导的贡献从零动量附近的光学电导率的状态。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Systematic investigation of THz-induced excitonic Rabi splitting
采用弱近红外和强太赫兹激发研究了（GaIn）As/GaAs量子阱中激子的拉比分裂。明显的反交叉行为的分裂峰观察到不同的太赫兹强度和失谐相对于内激子重空穴1 s-2 p跃迁。在中至高电场下，分裂变得高度不对称并且表现出显著的加宽。需要一个完全微观的理论来解释实验结果。与一个两级模型的比较揭示了更高的激子状态在升高的激发水平的重要性越来越大。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intense terahertz laser fields on a two-dimensional hole gas with Rashba spin-orbit coupling
研究了强太赫兹激光场对具有Rashba自旋轨道耦合的二维空穴气体的态密度和自旋极化密度的影响。通过Floquet定理，我们求解了含时的薛定谔方程，并计算了这些密度。结果表明，在低空穴浓度下，可以产生太赫兹磁矩。与电子情况不同，由于各向异性的自旋-轨道耦合，感应磁矩是相当各向异性的。磁矩的幅度和方向都取决于太赫兹场的方向。我们进一步指出，对于高空穴浓度，由于自旋轨道耦合的动量依赖性引起的干扰，磁矩变得很小。这种效应也出现在二维电子系统中。
2007-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Driving non-trivial quantum phases in conventional semiconductors with intense excitonic fields
本文通过时间与角分辨光电子能谱，在原子级薄半导体中利用高密度相干激子场观测到BCS激子态及墨西哥帽状博戈留波夫色散，证实激子可驱动非平凡量子相与弗洛凯效应。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Melting of excitonic insulator phase by an intense terahertz pulse in Ta$_2$NiSe$_5$
本研究探讨了Ta$_2$NiSe$_5$对太赫兹脉冲的光学响应，发现强电场通过量子隧穿诱导激子解离产生载流子，导致激子相部分熔化与金属化，且其机制不同于强光激发。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast lattice and electron dynamics induced in a PbSe crystal by an intense terahertz pulse
本文研究 PbSe 晶体在峰值约 500 kV/cm 的强皮秒太赫兹脉冲下的超快响应，观测到共振声子基频至四次谐波、瞬时 Kerr 效应及寿命逾 100 ps 的光学各向异性，并探讨其晶格与电子起源。
2024-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Kinetics of spin coherence of electrons in $n$-type InAs quantum wells under intense terahertz laser fields
采用Floquet-Markov理论和非平衡格林函数方法，建立了全微观动力学自旋Bloch方程，研究了强太赫兹激光场作用下$n$型InAs量子阱中的自旋动力学，其中明确地考虑了电子-杂质散射、电子-声子散射和电子-电子库仑散射.我们发现，一个{ \em有限}稳态太赫兹自旋极化诱导的太赫兹激光场，首先预测的Cheng和吴[应用物理。{ \bf 86}，032107（2005）]，即使在存在所有散射的情况下也存在。我们进一步讨论了太赫兹激光场对自旋弛豫和稳态自旋极化的影响。结果表明，太赫兹激光场通过热电子效应和太赫兹场诱导的有效磁场对自旋弛豫产生{ \em强烈}影响.这两种效应相互竞争，导致自旋弛豫时间以及稳态自旋极化的幅度对太赫兹场强和频率的{ \em非单调}依赖性。这些量的太赫兹场依赖性的各种杂质密度，晶格温度，和自旋轨道耦合的强度进行了研究。最后讨论了电子-电子库仑散射对自旋动力学的重要性。
2008-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Terahertz Probe of Transient Evolution of Charged and Neutral Phase of Photoexcited Electron-hole Gas in Monolayer Semiconductor
利用超快泵浦和太赫兹探测光谱研究了化学气相沉积法生长的单层MoS 2中光激发电子-空穴等离子体激子的动态形成及其随后的衰减动力学。根据光激发电子空穴态对太赫兹光子的不同响应和衰减寿命，分辨出不同的光激发电子空穴态。所观察到的瞬态THz传输可以与两个衰减分量相拟合：一个衰减寿命为20 ps的快分量，这归因于包括激子形成和随后的激子内弛豫的激子寿命;一个衰减寿命为几ns的极长的慢分量，这是由于局域激子态或首次发现的长寿命暗激子态。的弛豫动力学进一步验证了温度和泵浦能量密度依赖的衰减时间常数的研究。
2014-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Intense terahertz radiation via the transverse thermoelectric effect
太赫兹（THz）辐射是一种强大的工具，具有广泛的应用范围，从成像，传感和宽带通信到光谱学和材料的非线性控制。THz技术的未来发展取决于开发高效、结构简单的THz发射器，这些发射器可以在先进的小型化设备中实现。在这里，我们展示了如何自然的层状导电过渡金属氧化物的电子各向异性，使通过横向热电效应产生强烈的太赫兹辐射。在切边衬底上生长的薄膜中，飞秒激光脉冲产生超快的面外温度梯度，这又启动面内热电流，从而允许将所得的THz场有效地发射出膜结构。我们证明了这种方案在实验上的层状金属PdCoO2和La1.84Sr0.16CuO4的薄膜，并提出模型计算，阐明的强度和光谱特性的发射太赫兹场的材料参数的影响。由于其简单性，该方法开辟了一个有前途的途径，高度通用的太赫兹源和可集成的发射器元件的发展。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Zener Tunneling Breakdown in Phase-Change Materials Revealed by Intense Terahertz Pulses
我们系统地研究了相变材料Ge_2Sb_2Te_5在强太赫兹脉冲辐照下的晶化时空动力学。太赫兹泵浦和光学探测光谱表明，齐纳隧道诱导的非线性增加的结晶相的电导率。该结果表明，与太赫兹脉冲相关联的大电场仅在结晶区域的边缘处引起非线性增加。集中在该区域中的电场通过焦耳加热引起温度升高，这又导致平行于场的纳米尺度晶体生长和横跨样品的导电域的形成。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Cooling Dynamics of Photoexcited Carriers in Si Studied by Using Optical Pump and Terahertz Probe Spectroscopy
利用光抽运和太赫兹探测技术，在2 meV ~ 25 meV的能量范围内研究了Si中光激发载流子的动力学行为。通过在12 meV（3 THz）下激子1 s-2 p跃迁的出现，研究了未束缚电子-氢对激子的形成动力学.通过考虑载流子与声学声子和光学声子的带间和带内散射，揭示了低温晶格系统中光注入热载流子（电子和空穴）的热化机制.在声子散射过程微观分析的基础上，数值计算了电子和空穴的整体冷却速率，结果很好地解释了实验观察到的载流子冷却动力学。光激载流子的热化过程合理地解释了带隙以上光激发后硅中激子的长形成时间。
2011-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Intense Dark Exciton Emission from Strongly Quantum Confined CsPbBr$_3$ Nanocrystals
半导体纳米晶体中的暗基态激子由于其长的寿命对于需要长寿命的电子或自旋态的应用具有吸引力而一直是人们非常感兴趣的主题。最近已经做出了重大努力来探索和访问金属卤化物钙钛矿纳米晶体中的暗激子能级，与其他现有的半导体纳米晶体相比，金属卤化物钙钛矿纳米晶体正在成为光子和电荷的优越来源。然而，在金属卤化物钙钛矿纳米晶体中，直接观察来自暗激子的长寿命光致发光仍然是难以捉摸的。本文报道了在强量子限制的CsPbBr 3纳米晶体中观察到的暗基态激子的强发射，其寿命为1-10 μ s，这与迄今为止探索的弱量子限制系统的行为形成了对比。对不同限制程度的CsPbBr 3纳米晶体的研究揭示了量子限制在增强亮-暗激子能级分裂中的关键作用，这对于获得暗激子是重要的。我们的工作展示了强量子限制的钙钛矿纳米晶体作为利用暗激子的新平台的未来潜力。
2020-03-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Deciphering the Intense Post-Gap Absorptions of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMDC）是一个具有迷人光学物理性质的体系，其丰富的谷电子和各种缺陷诱导或层间预带隙激子已被广泛研究。然而，带隙以上更强的高能吸收峰（~ 3 eV）长期被忽视，其潜在的物理起源仍有待揭示。在这里，我们采用动量分辨电子能量损失谱测量的谷激子和强烈的高能量峰在有限动量的色散行为。结合精确的Bethe Salpeter方程计算，发现二硫族钨化合物中的高能量宽吸收峰和A激子的自旋极化是由Q谷和KM中点处的非带套跃迁引起的，而二硫族钼化合物中的带套跃迁机制则相反.我们的实验-理论联合研究将为基于TMDC的光电子器件中强高能激子的物理起源和操纵提供见解。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz-Driven Phonon Upconversion in SrTiO3
使用强长波长激光脉冲直接操纵原子晶格已成为在复杂材料中创造新物质状态的可行方法。常规地，高频振动模式由中红外激光脉冲共振驱动，并且晶格结构通过该红外活性声子与其他较低频率晶格调制的间接耦合而被修改。在这里，我们驱动的最低频率的光学声子在原型过渡金属氧化物SrTiO 3以及到非谐制度与强烈的太赫兹场。我们证明了通过非线性耦合将能量转移到更高频率的声子模是可能的。我们的观察是通过直接映射的晶格响应的相干驱动场与飞秒X射线脉冲，使原子位移的直接可视化。
2018-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Data Mining for Terahertz Generation Crystals
我们展示了一个数据挖掘的方法来发现和开发新的有机非线性光学晶体，产生强脉冲的太赫兹辐射。我们挖掘剑桥结构数据库的非中心对称材料，并使用此结构数据与密度泛函理论计算串联预测新材料，有效地产生太赫兹辐射。这使我们能够（在相对较短的时间内）发现，合成和生长四种有前途的材料的大，高质量的晶体，并表征它们的强度太赫兹产生。与目前最先进的有机太赫兹晶体相比，这些新材料表现出色。这些新型太赫兹发生器的发现和表征验证了数据挖掘与密度泛函理论计算相结合的方法，以预测高性能有机材料的性能，可能用于许多令人兴奋的应用。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Efficient terahertz emission from InAs nanowires
我们观察到强烈的脉冲的远红外电磁辐射发出的阵列的InAs纳米线。这些结构的THz辐射功率效率比平面InAs衬底高约15倍。这是解释的优先取向的相干等离子体运动的导线表面，克服了辐射捕获的全内反射。我们提出的证据表明，这种辐射源于低能量的声学表面等离子体模式的纳米线。这是支持独立测量的电子输运个别纳米线，超快太赫兹光谱和理论分析。我们的综合实验和分析进一步表明，这些等离子体激元模式是特定的高纵横比的几何形状。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect Induced Photoluminescence from Dark Excitonic States in Individual Single-Walled Carbon Nanotubes
我们发现，新的低能量的光致发光（PL）带可以创建在半导体单壁碳纳米管的强脉冲激发。新的频带归因于PL从不同的名义上的暗激子是“明亮的”，由于缺陷引起的混合状态具有不同的奇偶校验和/或自旋。单纳米管上的时间分辨PL研究揭示了亮激子的寿命显着减少后的黑暗激子的亮度。最低能量的暗态具有较长的寿命，并且与亮态不处于热平衡。
2008-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intense THz source based on BNA organic crystal pumped at Ti:Sapphire wavelength
报道了用传统的钛宝石（Ti：Sa）放大器直接泵浦有机晶体N-苄基-2-甲基-4-硝基苯胺（BNA）产生的高能量太赫兹光脉冲。当泵浦激光脉冲宽度为50 fs，中心波长为800 nm时，该简单方案的光-太赫兹转换效率为0.25%。产生的辐射频率在0.2和3 THz之间。我们测量了损伤阈值以及转换效率对泵浦能量密度、泵浦波长和脉冲宽度的依赖性。
2016-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Terahertz electro-optic effect in Bi$_2$Se$_3$ crystals
本文报道了Bi₂Se₃晶体中由强太赫兹脉冲诱导的电光效应，表现为反射飞秒激光偏振的瞬态变化，信号含线性与二次分量，与表面狄拉克态相关，并在相变或预脉冲下消失。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Carrier Dynamics in sp$^{3}$-Functionalized Single-Walled Carbon Nanotubes with Time-Resolved Terahertz Spectroscopy
通过在半导体单壁碳纳米管中引入共价键sp $^{3}$缺陷，可以使半导体单壁碳纳米管中的激子局域化，并产生红移的近红外发光。这些功能化的单壁碳纳米管的单光子发射特性使它们成为电驱动量子光源的有趣候选者。然而，sp $^{3}$缺陷对碳纳米管中载流子动力学和电荷输运的影响仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们使用超快，时间分辨的光泵太赫兹探测光谱作为一个直接和定量的技术，调查的微观和温度依赖性的电荷传输特性的原始和功能化（6，5）单壁碳纳米管的分散体和薄膜。我们发现sp $^{3}$官能化增加了载流子散射，从而降低了纳米管内载流子迁移率。结合单壁碳纳米管网络场效应晶体管的电测量，这些数据使我们能够区分内纳米管能带传输，sp $^{3}$缺陷散射和纳米管间载流子跳跃的纳米管网络的整体电荷传输特性的贡献。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-thermal transitions of magneto-excitons in quantum wells
通过监测太赫兹（THz）辐射引起的激子光致发光（PL）的变化，我们观察到GaAs/AlGaAs量子阱中磁激子的共振THz吸收。PL光谱的变化作为温度和磁场的函数进行了探讨，提供洞察的机制，使太赫兹吸收调制PL。最强的PL猝灭发生在重空穴$1s\to 2p^+$共振处，其中重空穴激子被光热转换成轻空穴激子。
2002-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The terahertz frontier for ultrafast coherent magnetic switching: Terahertz-induced demagnetization in ferromagnets
非热相干磁旋进与超快退磁之间的跃迁频率可以说是当今磁学科学和技术中最需要解决的问题。到目前为止，它被认为是在太赫兹（THz）范围内。在这里，使用一个超强的低频太赫兹子弹，和薄的磁性层，我们报告的实验证据表明，完全相干的非热太赫兹磁开关可能永远无法达到传统的铁磁薄膜。在高激发强度下，虽然自旋仍然与THz磁场相干地旋进，但沉积的THz能量引发超快退磁并最终导致材料损伤。这一系列现象是同时发生的。报告的实验设定了根本性的限制，并对电子和磁系统之间的耦合以及超快时间尺度上相关的结构动力学提出了质疑。
2015-06-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz-driven Local Dipolar Correlation in a Quantum Paraelectric
本研究通过强 THz 激发量子顺电体 KTaO$_3$ 的软模，发现高达 500 kV/cm 的脉冲无法驱动全局铁电相，其长寿命 SHG 弛豫源于缺陷诱导的局部极性结构间的中等偶极关联。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Efficient Broadband Terahertz Generation from Organic Crystal BNA Using Near Infrared Pump
我们正在报道使用1.15至1.55 μ m近红外泵浦从有机晶体BNA产生太赫兹。我们观察到一个非常大的发射光谱延伸到7太赫兹，相比之下，2.5太赫兹从Ti：Sa泵在以前的报告。在我们的实验中，最大的光到太赫兹的转换效率为0.8%，在1 kHz的重复频率和没有饱和导致的峰值电场为1 GV/m。我们的研究结果表明，在1.15至1.25微米范围内，高能量近红外泵浦源工作的泵强烈的太赫兹产生显着的相位匹配特权。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anharmonic coherent dynamics of the soft phonon mode of a PbTe crystal
本文利用强太赫兹脉冲激发PbTe晶体软TO声子，观察到反射各向异性多频振荡及二次谐波，证明瞬态非中心对称态可能伴随铁电有序，并提出极性纳米域对齐机制。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast x-ray diffraction of a ferroelectric soft mode driven by broadband terahertz pulses
在太赫兹频率范围内的强烈的，几个周期的脉冲具有很强的潜力，在电子基态的固态材料的振动模式的控制方案。在这里，我们报告了一个实验，使用单周期太赫兹脉冲直接激发晶格振动的铁电材料$\mathrm{Sn_2P_2S_6}$和超快X射线衍射，以量化所产生的结构动力学。由太赫兹脉冲的瞬态电场驱动的阻尼谐振子模型很好地描述了Sn $^{2+}$离子沿铁电软模的运动。最后，我们描述了这个模型的非谐扩展，它预测在峰值太赫兹频率场为790 kV/cm的域的相干开关。
2016-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz-Field-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
“隐藏相”是物质的亚稳态集体状态，通常在平衡相图上无法访问。这些相可以在其他常规材料中拥有奇异的特性，因此可以实现新的功能和应用，但它们的发现和使用仍处于早期阶段。利用强太赫兹电场激发，我们表明，一个超快相变到一个隐藏的铁电相可以动态诱导的量子顺电SrTiO $_3$。晶体对称性的降低导致声子激发谱的急剧变化。我们的研究结果表明集体相干控制材料结构，其中一个单周期场驱动离子沿微观路径直接导致其位置在一个新的晶相上的超快时间尺度。
2018-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz radiation of jerk photocurrent
我们计算了GaAs，Si和铁电单层GeS，GeSe，SnS和SnSe的冲击电流张量。我们发现峰值的数量级为$10^{14}$ mA/V $^3$ s $^2$在GaAs和Si的可见能谱和一个数量级更大的单层GeS，GeSe，SnSe和SnS。我们表明，这个张量的详细知识和它的大值在单层GeS，GeSe，SnSe和SnS，使人们有可能预测的幅度和角度的偏振产生的强烈太赫兹脉冲的光电导开关和指向这些设备的替代功能的旋转。
2020-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Water Vapor: An Extraordinary Terahertz Wave Source under Optical Excitation
在现代太赫兹（THz）传感和成像光谱学中，由于在THz频率范围内的强吸收，水被认为是要避免的克星。在这里，我们报告的第一个实验演示和理论的影响，使用飞秒激光脉冲产生强烈的宽带太赫兹辐射的水蒸气。当我们将强激光脉冲聚焦在气室中的水蒸气或从气体喷嘴注入的水蒸气中时，观察到光激发水蒸气产生的非常强的THz场。水蒸气的THz产生效率比干燥的氮气高50%以上。以前曾假设，以这种方式的太赫兹波的非线性产生主要涉及自由电子等离子体，但我们表明，分子结构在这个过程中起着至关重要的作用。特别是，我们发现，从水蒸气产生的太赫兹波是显着强于从D2O蒸气。水簇离子的振动活动，自然发生在水蒸气中，可能有助于观察到的同位素效应，以及从占主导地位的单体的振转贡献。
2009-02-12 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Unexpectedly Slow Two Particle Decay of Ultra-Dense Excitons in Cuprous Oxide
对于氧化亚铜（Cu $_2$ O）中的超致密激子气体，激子-激子相互作用是激子衰减的主要原因。这项研究表明，公认的俄歇复合模型高估了激子衰变率后，强烈的双光子激发。两个激子的衰变关系到体系统中激子的集体量子行为的研究。这些结果表明存在一个新的高密度区域的激子行为。
2013-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas physics.optics
Photoexcitation of PbS Nanosheets Leads to Highly Mobile Charge Carriers and Stable Excitons
溶液可加工的二维半导体材料具有可调的厚度和可调的带隙，是一种非常有前途的光电子材料。本文利用光泵浦太赫兹探测光谱研究了不同厚度的二维硫化铅纳米片中自由载流子和激子的性质。通过分析频率依赖的THz响应，发现激子的量子产率很高，自由载流子的散射时间随着纳米片厚度的增加而增加，这归因于较厚纳米片中表面缺陷和配体的影响减小.所讨论的数据提供了厚度为4至16 nm的PbS纳米片的DC迁移率值，其范围为550 - 1000 cm 2/Vs。结果支持胶体2D PbS纳米片用于光电应用的适用性。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Characteristic exciton energy scales in antiferromagnetic NiPS$_3$
本文利用时间分辨太赫兹光谱研究反铁磁体NiPS$_3$，确定了带间跃迁起始并估算激子解离能，为量化激子特性和验证能带结构提供关键依据。
2025-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz sum-frequency excitation of a Raman-active phonon
在受激拉曼散射中，两个入射光波引起以两个光频率之差振荡的力。这一过程使得重要的应用，如激发和相干控制的声子和磁振子的飞秒激光脉冲。在这里，我们从实验和理论上证明了迄今为止被忽视的上转换对应的这个过程：太赫兹和频激发的拉曼活性声子模式，这相当于两个相邻的振动能级之间的光学跃迁的双光子吸收。相干控制的光晶格振动的金刚石是通过一个强烈的太赫兹脉冲，其频谱集中在一半的声子频率的40太赫兹。值得注意的是，驱动脉冲的载波包络相位直接印在晶格振动上。在红外光谱、光存储方案和电子基态的晶格轨迹控制方面出现了新的前景。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Broadband terahertz generation via the interface inverse Rashba-Edelstein effect
近年来，纳米尺度上出现的太赫兹（THz）频段电磁波发射新机制引起了人们的广泛关注，以寻找下一代宽带THz发射器。在这里，我们报告了一种新的机制，宽带太赫兹发射，利用界面逆Rashba-Edelstein效应。通过设计Ag/Bi Rashba界面的对称性，我们展示了在光激发后从金属Fe/Ag/Bi异质结构发射的可控THz辐射（~0.1-5 THz）波形。我们进一步揭示，这种类型的太赫兹辐射可以选择性地叠加在最近发现的发射由于逆自旋霍尔效应，产生一个独特的膜厚度依赖的发射模式。因此，我们的研究结果提供了新的机会，多功能的宽带太赫兹辐射使用的界面量子效应。
2018-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Ultrabroadband single-cycle terahertz pulses with peak fields of 300 kV cm$^{-1}$ from a metallic spintronic emitter
为了探索金属自旋电子薄膜叠层作为强和宽带太赫兹电磁场的来源的能力，我们激发W/CoFeB/Pt三层的大面积玻璃基板（直径为7.5厘米）的飞秒激光脉冲（能量5.5 mJ，持续时间40 fs，波长800 nm）。在聚焦之后，所发射的太赫兹脉冲被测量为具有230 fs的持续时间、300 kV cm $^{-1}$的峰值场和5 nJ的能量。特别是，波形表现出从1到10太赫兹在10%的幅度最大值的无间隙频谱，从而促进在这个难以达到的频率范围内和亚皮秒时间尺度上对物质的非线性控制。
2017-03-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast electron dynamics in platinum and gold thin films driven by optical and terahertz fields
我们通过探测铂和金薄膜的瞬态光反射率，研究了太赫兹和光脉冲在铂和金薄膜中触发的超快电子动力学。铂膜对强太赫兹脉冲的响应类似于两种膜的光致动力学，并且可以通过双温度模型来描述。令人惊讶的是，金可以表现出小得多的太赫兹脉冲引起的反射率变化，并具有相反的符号。对于铂，我们估计一个20%以上的太赫兹驱动的动力学的电子-声子耦合相比，光诱导的，我们归因于一个额外的非热电子-声子耦合的贡献。我们解释了显着的响应金太赫兹辐射与场发射的电子由于福勒-诺德海姆隧穿过程中，在样品的厚度低于近场增强的结构渗透阈值是可能的。我们的研究结果提供了一个基本的洞察超快过程相关的现代电子和磁光应用。
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
High-order nonlinear terahertz probing of the two-band superconductor MgB$_2$: Third- and fifth-order harmonic generation
我们报道了在强太赫兹电磁脉冲驱动下，双带超导体MgB $_2$中高次谐波的产生。三阶和五阶谐波在时域中解决，并作为一个函数的温度和施加的磁场跨越超导相边界的调查。超导相中的高次谐波反映了MgB $_2$中超导序参量的非平衡动力学，通过与太赫兹场的非线性耦合来探测。所观察到的温度和场的非线性响应的依赖关系允许建立超导相图。
2022-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Confinement-induced Ultrafast Conductivity in 2D Perovskites resolved by correlative Terahertz-NIR Spectroscopy
University of Bayreuth（拜罗伊特大学）；Ulm University（乌尔姆大学）；Bayreuth Institute of Macromolecular Research (BIMF)（拜罗伊特大分子研究所）；Bavarian Polymer Institute (BPI)（巴伐利亚聚合物研究所）；The University of Melbourne（墨尔本大学）
本研究通过OPTP与TA和TRPL结合，揭示二维钙钛矿中因热点载流子瓶颈导致的超快导电性变化，揭示了载流子冷却与激子形成对导电性的影响。
2026-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Band-edge Exciton Fine Structure and Exciton Recombination Dynamics in Single crystals of Layered Hybrid Perovskites
近年来，二维钙钛矿材料在光电子学和光电子学中的应用重新引起了人们的浓厚研究兴趣。由于介电和量子限制效应，它们在室温下表现出强烈的束缚和稳定的激子。本文研究了高质量（PEA）_2PbI_4晶体的带边激子精细结构，特别是激子和双激子动力学。体激子寿命和表面激子寿命的比较得出室温表面复合速度为2 × 10^3 cm/s，本征寿命为185 ns。双激子发射在室温下被证明，具有约45 meV的结合能和80 ps的寿命。在低温下，观察到激子态分裂，这是由电子-空穴交换相互作用引起的。瞬态光致发光解析了低位暗激子态，其亮/暗分裂能量估计为10 meV。这项工作有助于了解二维钙钛矿中的元光激发的复杂情况。
2019-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Competing Lattice and Defect Dynamics Govern Terahertz-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Institute of Electronic and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学电子信息工程学院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Science（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）
本研究揭示了太赫兹脉冲通过竞争晶格和缺陷动力学诱导SrTiO₃中的瞬态铁电性，证实了缺陷介导的竞争在光诱导铁电性中的核心作用。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
A two-dimensional space-time terahertz memory in bulk SrTiO3
铁电材料提供了前所未有的超快响应，并且对于在电磁场影响下开发新的可极化介质具有极大的兴趣。最近的研究工作已经证明了光激发和强太赫兹（THz）脉冲在诱导极性顺序和揭示一个隐藏的相变在SrTiO 3（STO），分别的作用。在这里，我们表明，在室温下的STO晶体的表面作为超快传感器，使亚皮秒开关通过克尔效应和多ps记录的极性太赫兹强度的空间分辨率低于衍射极限，通过偶极排列弛豫。STO传感器实现的对比灵敏度和空间分辨率明显优于基于线性Pockels效应的当今近场THz传感器，更重要的是，它能够保持几皮秒的偏振，为构建超快时空THz存储器的新策略打开了大门。
2022-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz-permittivity of Carbon Nitrides: Revealing humidity-enhanced dielectric properties on the picosecond timescales relevant for charge carrier photogeneration
本研究利用太赫兹时域光谱直接测量氮化碳等有机半导体的介电性质，发现湿度显著增强K-PHI的介电常数和电导率，对理解电荷光生过程及开发光催化剂具有重要意义。
2024-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
A Hidden Quantum Paraelectric Phase in SrTiO3 Induced by Terahertz Field
本文报道了SrTiO3在强太赫兹激发下经历从量子顺电相到铁电相、再在约500 kV/cm以上重入隐藏量子顺电相的超快相变，并通过第一性原理计算将其机制归因于极性软模多个相干激发本征态的叠加。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
