Transient Absorption Spectroscopy of NbOI$_2$
The University of Kansas（堪萨斯大学）
NbOI₂的瞬态吸收光谱研究揭示其光载流子动力学特性，发现激子寿命及各向异性行为，为光电行为理解提供关键参数。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-transient grating spectroscopy for visualization of surface acoustics
Institute of Thermomechanics, Czech Academy of Science（捷克科学院热力学研究所）；Faculty of Nuclear Science and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院）
该研究利用超瞬态光栅光谱学，通过聚焦瞬态光栅光谱学实验中的早期热声现象，实现频域角分辨格林函数可视化，复制理论频域格林函数，为非接触表征各向异性固体提供有力工具，开辟材料研究新途径。
2026-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Carrier and Phonon Dynamics in Multilayer WSe2 captured by Extreme Ultraviolet Transient Absorption Spectroscopy
在WSe 2多层膜中的载流子和声子动力学被捕获的极紫外（XUV）瞬态吸收（TA）光谱在W N6，7，W O2，3，和Se M4，5边缘（30-60 eV）。在宽带光泵浦脉冲之后，XUV探测器直接报告光激发空穴的占据和声子诱导的带重正化。通过与密度泛函理论计算结果的比较，确定了由于空穴的XUV瞬态吸收低于W O3边缘，而在Se M4，5边缘的信号主要由声子动力学。其中，0.4 ps的空穴弛豫时间，1.5 ps的载流子复合时间，和1.7 ps的声子加热时间提取。在一次实验中获得空穴和声子诱导的信号可以方便地研究电子和声子动力学之间的关联。此外，同时观察来自不同元素的信号可以进一步扩展到探索多层膜和合金中的光化学过程，从而为其在电子学，光催化剂和自旋电子学中的应用提供关键信息。
2023-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Deep level transient spectroscopy study for the development of ion-implanted silicon field-effect transistors for spin-dependent transport
利用深能级瞬态谱（DLTS）研究了低注量、低能离子注入硅场效应晶体管所产生的缺陷，用于自旋相关输运实验。标准退火策略被认为是激活注入的掺杂剂和修复测试金属氧化物半导体（MOS）电容器的注入损伤。研究了氧化层固定电荷、界面陷阱电荷和少数载流子在DLTS中的作用。发现在950 $\rm ^{o}$ C下的炉内退火激活掺杂剂，但不能像1000 $\rm ^{o}$ C快速热退火那样有效地修复注入损伤。在这些退火之后没有观察到体陷阱的证据。离子注入自旋相关的传输设备显示具有预期的特性，使用在本研究中确定的处理策略。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling Electronic and Lattice Contributions to Transient Absorption in Metal Halide Perovskites: A First-Principles Study of CH3NH3PbBr3
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；European Theoretical Spectroscopy Facility (ETSF)（欧洲理论光谱设施）
研究金属卤化物钙钛矿中电子与晶格自由度复杂作用下瞬态吸收的起源。采用结合非平衡贝叶斯-萨尔皮特方程与从头算分子动力学的第一性原理方法，可定量区分飞秒到皮秒时间尺度的电子和热晶格贡献。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Defect identification based on first-principles calculations for deep level transient spectroscopy
深能级瞬态谱（DLTS）被广泛用于研究半导体中的缺陷。我们证明，应非常小心地解释从DLTS提取的活化能作为电离能。我们展示了如何第一性原理计算的热力学跃迁能级，温度效应的电离能，和非辐射捕获系数可以用来准确地确定实际的活化能，可以直接与DLTS相比。我们的分析说明了与混合功能计算GAN中的两个重要缺陷，具有相似的热力学跃迁能级，并表明，从DLTS提取的激活能包括一个捕获势垒，是温度依赖性的，独特的每个缺陷，在某些情况下，大的相比，电离能。通过计算可以直接与实验进行比较的量，第一性原理计算因此在识别DLTS中检测到的缺陷的微观起源方面提供了强大的杠杆作用。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Comprehensive studies on steady-state and transient electronic transport in In0.52Al0.48As
在InP衬底上用In \textsubscript{0.52} Al \textsubscript{0.48} As/In \textsubscript{0.53} Ga \textsubscript{0.47} As制作的高电子迁移率晶体管（HEMT）由于其良好的微波、光学和数字应用性能而成为大量实验研究的焦点。本文采用半经典系综Monte Carlo方法，在三谷模型下对In \textsubscript{0.52} Al \textsubscript{0.48} As中的稳态和瞬态电子输运进行了详细而全面的研究，包括所有重要的散射机制。所有的电子输运参数，如漂移速度，山谷占领，平均电子能量，电离系数和产生率，电子有效质量，扩散系数，能量和动量弛豫时间从模拟中严格提取。使用这些，我们提出了一个完整的表征的瞬态电子输运显示的漂移速度随距离和时间的变化。然后，我们通过速度过冲效应估计了各种器件长度的最佳截止频率。我们的分析表明，器件长度短于$700$ nm，瞬态效应是显着的，应该考虑到最佳的器件设计。作为一个关键的例子，在大约$100$ nm的长度尺度，我们得到了显着的改善，在截止频率从$261$ GHz到$663$ GHz的瞬态效应的列入。所有提取参数的场依赖性可以证明是有助于进一步的器件分析和设计。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Photoexcited Small Polaron Formation in Goethite (α-FeOOH) Nanorods Probed by Transient Extreme Ultraviolet Spectroscopy
小极化子的形成限制了金属氧化物中光激发载流子的迁移率和寿命。随着配位场强度的增加，载流子迁移率降低，但对光激发小极化子形成的影响仍然是未知的。利用极紫外瞬态吸收光谱测量了针铁矿（α-FeOOH）晶体纳米棒在2.2 ~ 3.1eV泵浦光子能量下小极化子的形成速率和几率。测量的极化子形成时间随激发光子能量从2.2 eV的70 { \pm } 10 fs增加到2.6 eV的350 { \pm } 30 fs，而极化子形成概率（85 { \pm } 10%）保持恒定。通过与氧化物类似物赤铁矿（α-Fe_2 O_3）的比较，讨论了配体组成和金属中心密度对小极化子形成时间的影响。这项工作表明，将配体和晶体结构的微小变化，可以使光激发的小极化子形成的金属氧化物的控制。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Carrier dynamics in silicon nanowires studied via femtosecond transient optical spectroscopy from 1.1 to 3.5 eV
我们提出了飞秒瞬态传输（或吸收）测量硅纳米线的能量范围为1.1-3.5 eV，从低于间接带隙以上的直接带隙。我们的泵浦-探测测量使我们能够给出硅中载流子动力学的完整图像。通过这种方式，我们进行了实验研究，缺乏在整个文献中的硅载流子动力学的光谱完整性。一个特别强调的是在相对于直接带隙在3.3 eV的能量的瞬态吸收的动态。事实上，使用低于和高于3.3 eV的泵浦能量使我们能够解开电子和空穴在各自能带中的动力学。对不同泵浦能量下的直接带隙的带隙重整化也进行了研究。一个关键的讨论给出的结果低于3.3 eV的声子辅助过程中所需的光学跃迁。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast hot carrier relaxation in silicon monitored by phase-resolved transient absorption spectroscopy
采用基于相位分辨瞬态吸收光谱的少周期光脉冲方法，研究了硅（100）中热载流子的弛豫动力学。在低于5 fs的光脉冲激发下，强烈的电子-声子耦合导致了时间常数为10 fs的超快动量弛豫。热载流子的热化发生在150 fs的时间常数上，从Drude模型中提取的碰撞时间的时间演化中可见。我们发现增加的碰撞时间从3 fs的最短的时间尺度与饱和度在约18 fs。此外，热载流子系综的光学有效质量也在超快时间尺度上演化，具有从0.7 $m_e$到约0.125 $m_e$的双指数减小以及4 fs和58 fs的时间常数。电子质量动力学以及动量，能量和碰撞散射时间与前所未有的时间分辨率的信息是重要的所有热载流子光电子器件。
2021-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio simulation of attosecond transient absorption spectroscopy in two-dimensional materials
我们将阿秒瞬态吸收光谱的第一性原理分析扩展到二维材料。作为二维材料的一个例子，我们将分析应用到单层六方氮化硼（h-BN），并计算其瞬态光学性质下强烈的几个周期的红外激光脉冲。在计算的瞬态吸收光谱中观察到非绝热特征。为了阐明这些特征的微观起源，我们用密度泛函理论分析了h-BN的电子结构，并用一个简单的两带模型研究了特定能带的动力学。最后，我们发现，激光诱导的带内跃迁在瞬态吸收中起着重要的作用，即使是二维材料，非绝热特征是由动态Franz-Keldysh效应与异常带色散引起的。
2018-09-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Differentiating Photoexcited Carrier and Phonon Dynamics in the Δ, L, and Γ Valleys of Si(100) with Transient Extreme Ultraviolet Spectroscopy
瞬态极紫外（XUV）光谱探测芯能级跃迁到未占用的价带和导带状态。不确定性仍然是什么程度的核心空穴所产生的XUV跃迁修改光激发电子和空穴能量的测量。在此，在电子光激发到Si（100）的Δ、L和Γ谷之后测量Si {λ_{2，3}}边缘。在XUV跃迁几率的测量变化不积极同意增加电子光激发能量。因此，实验数据证实，对于Si {Si_{2，3}}边缘，依赖于时间的电子和空穴能量部分地被芯-空穴扰动所掩盖。基于多体近似和Bethe-Salpeter方程的模型被成功地用于预测核心-空穴{ \apos }在电子和结构动力学方面对最终跃迁态密度的修改。得到的拟合时间常数匹配的激发态电子热化时间和谷间电子-声子，谷内电子-声子，声子-声子散射时间先前在硅中测量。概述的方法是一个更全面的框架，解释瞬态XUV吸收光谱在光激发半导体。
2019-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Characterization of Interface Traps in SiO$_2$/SiC Structures Close to the Conduction Band by Deep-Level Transient Spectroscopy
用恒电容深能级瞬态谱研究了氧化气氛和晶面对界面陷阱密度的影响，以阐明它们的来源。通过比较在N $_2$ O气氛中氧化的低迁移率界面的DLTS谱与在湿气氛中氧化的C面上的高迁移率界面的DLTS谱，发现在与晶面无关的低迁移率界面中，通常在距导带边缘0.16 eV的能量附近观察到高密度的陷阱（$C1$陷阱）。另外，还发现了晶面特有的陷阱的产生和消除：（1）$C1$陷阱只能在C面上通过湿氧化消除，（2）在SiC/SiO $_2$界面上只能在Si面上观察到$O2$陷阱（0.37 eV）。通过湿氧化在Si面上产生$O2$陷阱和在C面上消除$C1$陷阱可以由晶面特有的氧化反应引起。
2014-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Study of the acoustic and thermal response of an elastically anisotropic solid to a sub-nanosecond laser pulse in transient grating spectroscopy
Institute of Thermomechanics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院热力学研究所）；Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院）
本文基于瞬时光栅光谱学，开发了详细的有限元模型，用于分析各向异性介质中的声学和热响应，揭示超短时间尺度上的弹性特性。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Sub-picosecond Hole Injection from Lead Halide Perovskite by Differential Transient Transmission Spectroscopy
在钙钛矿和载流子传输层之间的界面处的有效电荷分离对于钙钛矿太阳能电池实现高功率转换效率至关重要。利用泵浦-探测透射测量方法，系统地研究了MAPbI $_3$钙钛矿到三种典型空穴传输材料PEDOT：PSS、PTAA和NiO $_x$的空穴注入动力学.我们只在MAPbI $_3$ /HTM界面附近或背面附近进行光激发，并测量两种激发配置之间的差分瞬态传输，以提取与空穴注入直接相关的载流子动力学。差分传输信号直接监测分别在1和2 ps内完成的对PTAA和PEDOT：PSS的空穴注入，以及对NiO $_x$的空穴注入，其表现出40 ps时间尺度的附加缓慢过程。所获得的注入动力学进行了讨论，在比较与器件性能的太阳能电池含有相同的MAPbI $_3$ /HTM接口。
2017-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Quasiballistic Heat Conduction in Transient Grating Spectroscopy
瞬态光栅（TG）光谱是利用准弹道热传导观测测量平均自由程（MFP）光谱的重要实验技术。为了获得MFP光谱，测量必须在频率依赖的玻尔兹曼输运方程（BTE）的框架内进行解释，但由于简化的假设，以前的解决方案的有效性受到限制。在这里，我们分析热传导TG使用一个新的分析解决方案的频率相关的BTE，准确地描述了从扩散到弹道制度的热传输。我们证明，我们的结果使MFP光谱的更准确的测量，从而将导致固体中的热传导的更好的理解。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extreme Ultraviolet Transient Grating Spectroscopy of Vanadium Dioxide
在极紫外（EUV）和软X射线光谱范围内的非线性光谱学提供了使用芯-价跃迁的超快动力学的元素选择性探测的机会（Mukamel等人，42，553（2009））。我们展示了这条路径上的一个步骤，显示在瞬态光栅光谱与EUV探测的核心价灵敏度。我们研究了光致绝缘体到金属的转变（IMT）的VO 2薄膜的EUV衍射从光激发的样品。VO 2表现出伴随着声学响应的V的3 p-3d共振的变化。由于宽带探测，我们能够分离这两个特征。
2014-05-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coupled Valence Carrier and Core-Exciton Dynamics in WS$_{2}$ Probed by Few-Femtosecond Extreme Ultraviolet Transient Absorption Spectroscopy
用500-1000 nm超连续谱和宽带XUV脉冲（30-50 eV）进行的少飞秒极紫外（XUV）瞬态吸收光谱同时探测WS $_{2}$中W O $_3$边缘（37-45 eV）处的光激发载流子的动力学和W N $_{6,7}$边缘（32-37 eV）处的芯激子吸收的载流子诱导的修改。在半导体的同一XUV光谱区域中获得连续的芯到导带吸收特征和离散的芯激子跃迁提供了一种新颖的手段来研究载流子激发对芯激子动力学的影响。核心水平的瞬态吸收光谱，测量与脉冲到达第一探索核心水平和价载流子的动力学，揭示了核心激子跃迁的强烈影响的光激发载流子。从W-O $_{3}$边的芯-导带跃迁的XUV瞬态吸收谱中提取了$1.2\pm0.3$ ps的空穴-声子弛豫时间和$3.1\pm0.4$ ps的载流子复合时间.在W N $_{6,7}$边缘的瞬态吸收信号的全球拟合产量$\sim 10$ fs相干寿命的核心激子状态，并揭示了光激发载流子，改变电子屏蔽和带填充，是占主导地位的贡献者的核心激子的光谱修改和直接场诱导的变化发挥次要作用。这项工作提供了第一次看光激发载流子的核心激子状态的调制和推进我们的理解，在金属二硫属化物的载流子动力学。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Electrically active defects in 3C, 4H and 6H silicon carbide polytypes: A review
本文综述了利用结谱技术在3C、4H和6H碳化硅多型体中研究的电活性缺陷，涵盖深能级瞬态谱和少子瞬态谱方法。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Detecting the Onset and Progression of Spinodal Decomposition using Transient Grating Spectroscopy
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The Institute of Thermomechanics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院热力学研究所）
利用瞬态光栅光谱法检测二元铁铬合金中的共析分解，通过弹性模量非线性特性实现非破坏性评估。
2026-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Emission limited logarithmic and power law transients in pump-probe spectroscopy of perovskites
本研究预测钙钛矿泵浦-探测光谱中存在陷阱发射受限的对数与幂律瞬态，经模拟和实验支持，并提出从非指数瞬态反演陷阱分布参数的方法。
2023-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic and structural fingerprints of charge density wave excitations in extreme ultraviolet transient absorption spectroscopy
利用飞秒芯能级瞬态吸收光谱研究了1 T-TiSe 2中Ti M2，3边（30-50 eV）电荷密度波的光致动力学。发现光激发载流子和声子主要引起芯能级激发的光谱红移，并且分别提取了约360 fs和1.0 ps的载流子弛豫时间和声子加热时间。延迟相关的吸收光谱中的显著振荡被分配到光学$A_{1g}$声子（6.0太赫兹）和$A_{1g}^*$电荷密度波振幅模式（3.3太赫兹）的相干激发。通过与含时密度泛函理论模拟结果的比较，我们确定了两个相干模的瞬时原子位移的方向，并估计了它们的振幅。这项工作提出了第一次看电荷密度波激发与桌面核心水平瞬态吸收光谱，使同时访问电子和晶格激发和弛豫。
2022-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Broadband transient full-Stokes luminescence spectroscopy with high sensitivity
针对现有时间分辨圆偏振光表征方法的局限，研发出高灵敏度宽带瞬态全斯托克斯发光光谱装置，搭配开源软件与商用元件，可支撑多场景下手性材料的光物理研究。
2025-01-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transient Grating Spectroscopy of Photocarrier Dynamics in Semiconducting Polymer Thin Films
虽然载流子动力学和热管理都是能源相关设备的运行效率和稳定性的关键，但仍然缺乏能够同时表征这两种特性的实验技术。本文利用激光诱导瞬态光栅（TG）光谱研究了典型有机半导体区域规整聚（3-己基噻吩）（P3 HT）及其与电子受体[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）共混物在玻璃衬底上的薄膜。虽然热响应被确定为主要由基板，我们表明，在有机半导体薄膜中的光生载流子的复合动力学发生在类似的时间尺度上，可以从热响应分离。我们的测量结果表明，光生载流子动力学是由多个复合过程，我们提取的复合率是在良好的协议与以前的报告使用其他技术。我们进一步应用TG光谱来表征另一种共轭聚合物和分子荧光材料，以证明其普遍适用性。我们的研究表明，瞬态光栅光谱同时表征有机光电子器件中的热输运和光生载流子动力学的潜力。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Measuring photoexcited electron and hole dynamics in ZnTe and modeling excited state core-valence effects in transient XUV reflection spectroscopy
瞬态XUV光谱在测量太阳能燃料和光伏材料方面越来越受欢迎，因为它可以同时分别测量多个元素的电子和空穴能量。然而，瞬态XUV测量的解释是复杂的核心价激子和角动量效应的变化后，光激发。在这里，我们报告的光激发的电子和空穴动力学ZnTe，一个有前途的材料CO2还原，以下400 nm的激发。我们应用一个新开发的，从头计算的理论方法的基础上密度泛函理论和Bethe-Salpeter方程准确预测的激发态的变化，在测量的瞬态XUV光谱。测量激发到导带的电子的热化速率为70 $\pm$ 40 fs。空穴以~1 eV的平均过剩能量激发，并在1130 $\pm$ 150 fs中热化。该理论方法还允许使用核心价激子的相对振幅在k空间中估计分配谷间和谷内弛豫途径。
2021-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Thermal diffusivity recovery and defect annealing kinetics of self-ion implanted tungsten probed by insitu Transient Grating Spectroscopy
钨是未来聚变反应堆中面向等离子体的装甲部件的有前途的候选材料。一个关键的问题是其通常优异的热传输性能的辐射诱导的退化。在这项全面的研究中，热扩散率退化离子注入钨和它的演变从室温（RT）到1073 K被认为是。五个样品在室温下暴露于20 MeV的自离子，以实现从3.2 × 10-4到3.2位移/原子（dpa）的损伤水平。瞬态光栅光谱与原位加热，然后用于研究作为温度的函数的热扩散率演变。使用动力学理论模型，从测得的热扩散率的等效点缺陷密度估计。结果表明，在450 K和650 K之间的热扩散率的显着恢复，这与单空位迁移率的开始相一致。在1073 K退火后，初始损伤为3.2 × 10-3 dpa或更小的样品恢复接近原始值的热扩散率。另一方面，对于3.2 × 10-2 dpa或更高的剂量，即使在1073 K退火后，热扩散率的残余降低仍然存在。透射电子显微镜显示，这是与延长，辐射诱导的位错结构，退火后保留。灵敏度分析表明，热扩散率提供了一个有效的工具，用于评估总的缺陷含量在钨高达1000 K。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of Mn-Phthalocyanine - C$_{60}$ bulk heterojunctions: combining photoemission and electron energy-loss spectroscopy
利用光电发射光谱（PES）和透射电子能量损失谱（EELS）研究了酞菁锰和富勒烯C $_{60}$（MnPc：C $_{60}$）共蒸发混合物（共混物）的电子性质随两种组分浓度的变化.我们的PES测量提供了一个详细的图片的电子结构测量与不同的激发能以及不同的混合比之间的MnPc和C $_{60}$。除了相对的能量转移，两种材料的占据电子态基本上保持不变。所观察到的能级排列与相关的CuPc：C $_{60}$本体异质结的能级排列不同。此外，从我们的EELS调查的结果表明，尽管相当小的界面相互作用的MnPc相关的电子激发光谱的变化显着通过混合C $_{60}$ MnPc薄膜。
2015-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of the YH3 Phase from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
钇可以负载高浓度的氢，导致基质晶格的显著结构和电子变化。我们报告的角度分辨光电子能谱实验的Y三氢化物相。最重要的是，我们发现在费米能级处没有金属d带，并且一组平坦的H诱导带位于比预测高得多的结合能处，表明H位点的电子亲和力增加。
2002-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Electronic excitations of potassium intercalated manganese phthalocyanine investigated by electron energy-loss spectroscopy
利用透射电子能量损失谱研究了钾掺杂对酞菁锰薄膜电子激发的影响。我们的数据揭示了掺杂引起的激发光谱的变化，它们提供了三个掺杂相的存在的证据：K $_1$ MnPc，K $_2$ MnPc，和K $_4$ MnPc。此外，电子的加入首先导致具有强Mn 3d特征的轨道的填充，这种情况也影响分子的磁矩。
2011-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic excitation spectrum of doped organic thin films investigated using electron energy-loss spectroscopy
用透射电子能量损失谱（EELS）研究了非掺杂、钾和钙掺杂菲型烃的电子激发光谱。在未掺杂的材料中，最低能量激发是具有相对高结合能的激子。这些激子也是相当本地化的，正如它们消失的色散所揭示的那样。掺杂后，新的低能量激发功能出现在调查中的材料的前间隙。在K $_3$ picene和K $_3$ chrysanthem中，它们的特征在于负色散，而在Ca $_3$ picene中，它们是无色散的。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Attosecond transient grating spectroscopy with near-infrared grating pulses and an extreme ultraviolet diffracted probe
本研究将瞬态光栅光谱学扩展至阿秒时间尺度，利用近红外脉冲和极紫外探针研究Sb薄膜超快动力学，提取了载流子热化、冷却、复合及声子动力学等时间尺度，并获取了复介电常数。
2024-07-28 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
Stacking-dependent electronic structure of trilayer graphene resolved by nanospot angle-resolved photoemission spectroscopy
多层石墨烯中的晶体学堆叠顺序在决定其电子结构方面起着重要作用。在三层石墨烯中，菱面体堆叠（ABC）特别有趣，表现出具有电场可调带隙的平坦带。这种电子结构不同于简单的六方堆积（AAA）或典型的Bernal堆积（ABA），并且在纳米电子学、光电子学应用中是有希望的。到目前为止，干净的实验电子光谱上的前两个堆叠是失踪，因为样品通常是太小的尺寸（微米或纳米尺度），以解决传统的角度分辨光电子能谱（ARPES）。在这里，通过使用ARPES与纳米点束尺寸（NanoARPES），我们提供了直接的实验证据的三个不同的堆叠的三层石墨烯的共存，并直接揭示其独特的电子结构。通过对实验数据的拟合，我们提供了描述不同堆叠方式的三层石墨烯电子结构的重要实验能带参数。
2017-02-27 cond-mat.mtrl-sci
High-sensitivity extreme-ultraviolet transient absorption spectroscopy enabled by machine learning
本研究提出基于三层前馈神经网络的方法，利用参考光谱提升极紫外瞬态吸收光谱灵敏度，噪声抑制效果较传统方法提升十倍以上，无需波长校准即可逐像素降噪，可适配多类光束线，助力弱激发区动力学研究。
2023-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tutorial: Characterizing Microscale Energy Transport in Materials with Transient Grating Spectroscopy
微尺度能量传输过程在微电子学、能量收集设备和新兴量子材料中至关重要。为了研究这些过程，可以方便地可调长度尺度探测运输的方法是非常可取的。瞬态光栅光谱（TGS）是这样一种工具，可以监测与各种基本能量载体（包括电子，声子和自旋）相关的微尺度能量输运过程。TGS在化学界发展和应用了很长时间，最近又重新流行起来，用于研究固态材料中不同的输运机制。在这篇文章中，我们提供了一个从从业者的角度来看，现代外差TGS配置的操作原理和仪器细节的深入讨论。我们进一步审查最近的应用程序TGS在表征微尺度传输的热，电荷，自旋和声波，重点是热输运。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-contact, non-destructive mapping of thermal diffusivity and surface acoustic wave speed using transient grating spectroscopy
我们提出了激光诱导瞬态光栅光谱（TGS）技术的新发展，使大面积的热扩散率和表面声波速度的二维地图的测量。其他功能包括目标测量和适应表面粗糙度增加的样品的能力。这些新的能力是通过记录大的TGS地图的氘注入钨，线性摩擦焊接航空航天合金和高熵合金的晶粒尺寸范围。结果表明，在弹性各向异性样品中观察晶粒微观结构的能力，并检测样品中的异常，例如由于辐照和先前的测量。他们还指出了使用TGS来量化多晶材料表面晶粒尺寸的可能性。
2020-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Symmetry properties of attosecond transient absorption spectroscopy in crystalline dielectrics
本文从理论上研究了在强抽运场和阿秒探测场的抽运-探测测量中，晶体对称性与晶体光学性质的瞬态调制之间的关系。当泵浦光的能量远低于带隙能量时，电导率的调制是由带内电子运动引起的，即动态Franz-Keldysh效应。利用Houston函数解析地研究了调制电导率的对称性，并推导出了一个将吸收中的时间振荡与调制电导率的变换特性联系起来的公式。为了验证公式的正确性，我们以4 H-SiC晶体为例，基于含时密度泛函理论，对泵浦探测过程进行了实时第一性原理计算.
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Background-free Tracking of Ultrafast Hole and Electron Dynamics with XUV Transient Grating Spectroscopy
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
该研究利用XUV瞬态光栅光谱技术，无需迭代去卷积即可直接可视化超快电子和空穴的分离超短衰减时间，同时提取复折射率的演变，无需Kramers-Kronig重建，从而提取诱导光学响应的根源。
2026-02-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Excitonic Transport and Intervalley Scattering in Exfoliated MoSe2 Monolayer Revealed by Four-Wave-Mixing Transient Grating Spectroscopy
激子谷间散射，湮没和弛豫动力学，在单层过渡金属dichalcogenides的扩散运输是基于它们的设备的功能的核心。这促使我们使用外差非线性四波混频瞬态光栅光谱来研究剥离的高质量单层MoSe 2的这些特性。虽然自由激子激发被发现是长寿命的（~230 ps），观察到一个非常快的谷间散射（小于120 fs），导致一个可以忽略不计的谷极化，与稳态光致发光测量一致。激子布居衰减显示出来自激子-激子湮灭反应的可观贡献，其中湮灭常数为~ 0.01 cm 2s-1，这另外导致对瞬态光栅响应的额外贡献。通过将激子-激子湮灭也包括在扩散方程中来对基础激子动力学进行数值建模，这允许提取扩散常数D ~1.4 cm 2s-1。我们的研究结果提供了一种方法，允许解开复杂的动力学，涉及多体湮灭过程和详细的表征单层MoSe 2的激子性质
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient grating spectroscopy: An ultrarapid, nondestructive materials evaluation technique
结构-性能关系是材料科学的基础。将微观结构和材料性能联系起来对于预测材料对驱动力的响应、管理使用中的材料退化以及设计材料以获得最佳性能至关重要。弹性、热和声学特性为直接或间接探测多个长度尺度上的材料结构提供了方便的途径。我们回顾如何使用激光诱导瞬态光栅光谱（TGS）技术，它使用一个瞬态的衍射光栅，以产生表面声波（SAW）和温度光栅上的材料表面，非破坏性地揭示了材料的弹性，热扩散率，和能量耗散在亚微秒的时间尺度上，在一个可调的次表面深度。这种技术已经被应用到许多具有挑战性的问题，在材料表征，从辐射损伤的分析，胶体晶体，声子介导的纳米结构系统中的热传输，晶体取向和晶格参数的确定。这些应用的例子，以及微观结构演变的推断方面，说明了TGS解决旧材料挑战和发现新科学的广泛潜力。最后，我们展望TGS材料发现和优化的巨大潜力时，在现场应用到动态演变的系统。
2019-08-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Improved evaluation of deep-level transient spectroscopy on perovskite solar cells reveals ionic defect distribution
未来开发高效稳定的金属卤化物钙钛矿太阳能电池的关键挑战之一与这些材料中离子的迁移有关。移动离子已被链接到观察的电流-电压特性的滞后，显示降低器件的稳定性对退化和作为复合中心内的有源层的带隙。在文献中，人们发现对于看似相似的钙钛矿材料，广泛传播的报道的离子缺陷参数（例如活化能），使得难以识别这些物质的性质。在这项工作中，我们进行了依赖于温度的深能级瞬态光谱（DLTS）的测量甲基铵碘化铅钙钛矿太阳能电池，并开发了一个扩展的正则化算法反演拉普拉斯变换。我们的研究结果表明，移动离子形成的发射率分布（即扩散常数的分布）为每个观察到的离子物种，这可能是负责在以前报道的缺陷参数的差异。重要的是，不同的DLTS模式，如光学和电流DLTS产生相同的缺陷分布。最后，我们的结果与传统的boxcar DLTS和阻抗谱（IS）的比较验证了我们的评估算法。
2020-01-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Time-resolved Raman Spectroscopy of Optical Phonons in Graphite: Phonon Anharmonic Coupling and Anomalous Stiffening
利用时间分辨拉曼光谱研究了石墨中光学声子的非谐耦合和电子-声子相互作用。从超快激发后G模瞬态反斯托克斯散射的衰减，我们测量了带心光学声子的寿命为2.2+/-0.1ps。我们还观察到一个瞬态硬化的G-模式声子，一个效果归因于高电子温度的电子-声子耦合的减少。
2009-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient terahertz spectroscopy of excitons and unbound carriers in quasi two-dimensional electron-hole gases
我们报告了一个全面的实验研究和详细的模型分析的太赫兹介电响应和密度动力学的激子和未结合的电子-空穴对在GaAs量子阱。以绝对单位给出了1 s与高能激子和连续谱能级之间激子内跃迁的复值太赫兹介电函数的简洁表达式。它密切地描述了共振产生的激子的太赫兹光谱。激子电离和形成进一步探讨，太赫兹响应表现出激子内和德鲁德功能。利用一个两个组件的介电函数，我们得到的基础激子和非束缚对密度。在电离状态下，发现与Saha热力学平衡，这提供了实验验证的两个组件的分析和密度标度极好的协议。在激子形成过程中，反过来，对动力学定量描述的Saha平衡，下面的载流子冷却动力学。此外，太赫兹衍生的动力学是一致的时间分辨发光测量比较。我们的研究为通过瞬态太赫兹光谱跟踪准二维电子空穴气体的电子对密度奠定了基础。
2009-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Initial electron thermalization in metals measured by attosecond transient absorption spectroscopy
本文利用阿秒瞬态吸收光谱测量了Mg、Pt、Fe和Co的初始电子热化时间，并结合含时密度泛函理论计算和解析模型，揭示了态密度、屏蔽电子相互作用及局域场效应对热化过程的关键影响。
2024-06-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Hot Phonon and Carrier Relaxation in Si(100) Determined by Transient Extreme Ultraviolet Spectroscopy
热载流子和声子的热化提供了对介导电和热传输的散射过程的直接洞察。获得热载流子和声子的散射率目前需要多次测量与不相称的时间尺度。在此，在100 eV处的硅2 p芯能级上的瞬态极紫外（XUV）光谱被用于测量Si（100）中的热载流子和声子热化，从数十飞秒到200 ps，随后在800 nm处的Δ谷的间接跃迁的光激发。本文首先采用单等离子体激元极点模型和Bethe-Salpeter方程（BSE）结合密度泛函理论（DFT）对基态XUV光谱进行了理论预测。激发态光谱预测通过将光诱导的状态填充，加宽，带隙重整化的电子效应到基态XUV光谱。还需要依赖于时间的晶格变形和膨胀来描述激发态谱。这些结构成分的动力学匹配的动力学的声子激发的电子-声子和声子-声子散射过程中光激发。分离的瞬态XUV光谱上的电子和结构效应的贡献允许载流子的人口，人口的声子参与谷间和谷内的电子-声子散射，和人口的声子参与声子-声子散射被量化为延迟时间的函数。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Detecting triplet states in opto-electronic and photovoltaic materials and devices by transient optically detected magnetic resonance
众所周知，有机半导体材料和器件中的三重态激发态难以用已建立的光谱方法检测和研究。然而，它们是下一代有机发光二极管（OLED）中的关键中间步骤，下一代有机发光二极管（OLED）采用热激活延迟荧光（TADF）将非发射三线态上转换为发射单线态。然而，在有机光伏（OPV）器件中，三重态是限制效率的激子损耗通道，并且还涉及器件退化。在这里，我们介绍了一种创新的自旋敏感的方法来研究三重态，光激发的有机半导体薄膜，以及在电驱动器件。瞬态光检测磁共振（trODMR）方法可以应用于所有发光依赖于顺磁自旋态的发光材料。因此，它是一个理想的光谱工具，以区分不同的国家参与，并确定其相应的时间尺度。我们揭示了中间激发自旋态在光电子和光伏材料和器件中的作用，并揭示了电学和光学诱导三重态的根本差异。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Detecting Electronic States at Stacking Faults in Magnetic Thin Films by Tunneling Spectroscopy
在界面处具有堆垛层错的Cu（111）上生长的Co岛在空电子态中呈现比遵循Cu衬底的堆垛序列的Co岛更大的电导。电子可以更容易地注入到这些有故障的界面中，从而提供了一种增强未来自旋电子器件传输的方法。与堆垛层错相关的电子态通过隧道光谱可视化，其起源通过能带结构计算确定。
2000-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon spectroscopy through the electronic density of states in graphene
我们研究了声子结构如何在石墨烯的电子态密度中表现出来。本文提出了一种提取电子-声子重整化$λ$值的方法。此外，我们确定直接声子结构。随着掺杂的增加，这些结构与$λ$一起在幅度上增长并且不再显示粒子-空穴对称性。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resolving Transient Electron-Phonon Coupling with Time-Resolved Spontaneous Raman Spectroscopy
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
该研究利用时间分辨自发拉曼光谱技术，解析了硅中价带内和价带间电子跃迁的瞬态电子-声子耦合特性，揭示了与载流子重组相关的耦合参数。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electron Energy-Loss Spectroscopy and the Electronic Structure of ABO3 Ferroelectrics: First Principle Calculations
采用密度泛函理论计算了ABO 3铁电体的电子结构，分析了晶体场对称性从立方相到菱面体相的演变过程.电子结构指纹，从他们的电子光谱表征每个阶段被识别。我们利用同步辐射进行了电子能量损失谱实验，并将这些结果与DFT-LDA中计算的理论谱进行了比较。证明了BO_6八面体在ABO_3化合物能谱形成中的主导作用。表征铁电体中等离子体激元在相变区的特征能量损失的函数揭示了铁电体中等离子体激元的反常行为。
2012-04-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
The relativistic 5f electronic structure of delocalized $α$-U and localized $δ$-Pu from the self consistent vertex corrected GW approach and X-ray Emission Spectroscopy
采用最近发展起来的自洽顶点修正GW方法计算了离域$α$ -U和定域$δ$ -Pu的5 f电子结构，每一个计算结果都得到了直接和反向光电子能谱实验方法的证实. Tender X射线发射光谱（XES）是对5 f电子结构的一种新的应用，它被用于实验证明$α$ -U中5 f离域的存在。
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transient grating spectroscopy on a DyCo$_5$ thin film with femtosecond extreme ultraviolet pulses
本研究利用飞秒极紫外瞬态光栅在室温DyCo₅薄膜中激发波长44nm的表面声波，实现了百皮秒内的追踪，同时指出了磁电信号探测的难点及软X射线探测的潜在解决方向。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Solvent-side observation on vibrational energy transfer by transient grating spectroscopy: Bridged azulene-anthracene
本文用瞬态光栅声学光谱法研究了三种不同溶剂（1，1，1-三氯-1，2，2-三氟乙烷、乙腈和氙气）中的甘菊环、两种1-烷基甘菊环和五种桥联甘菊环-蒽的电子基态振动能量弛豫过程。溶质分子的振动激发的Auzlenyl基团的光激发的S1状态，通过快速的内部转换，和溶剂热化的速度，由于振动能量弛豫被确定。1-烷基甘菊环和桥联甘菊环-蒽的热化速率比甘菊环快。基于1-烷基奥基的热化速率的结果，我们得出结论，奥基的能量耗散的加速导致更快的能量耗散从溶质到溶剂。振动简正模分析表明，振动模的密度和振动模之间的非简谐耦合导致分子内能量更快地重新分布。在氙，溶剂热化率接近的能量耗散率的溶质分子报告使用瞬态吸收光谱。另一方面，在氯氟烃中，热化速率与耗散速率的比率是依赖于分子种类的，特别是更快的溶剂热化速率的9-（6-（甘菊环-1-基）己基）蒽被预测。这种溶剂的振动特性进行了讨论的关系的振动模式和结构的桥接化合物。
2014-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Disentanglement of the electronic and lattice parts of the order parameter in a 1D Charge Density Wave system probed by femtosecond spectroscopy
利用时间分辨光谱技术，对准一维电荷密度波（CDW）化合物K0.3MoO3中q=0声子谱的温度依赖性进行了高分辨研究.出现在Tc以下的许多模式显示出它们的振幅、频率和阻尼的显著T依赖性。利用含时的Ginzburg-Landau理论，我们证明了这些模是由序参量的电子部分与2kF声子的线性耦合引起的，而（电子）CDW振幅模是过阻尼的.
2010-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simulating strong-field electron-hole dynamics in solids probed by attosecond transient absorption spectroscopy
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）
本文利用半导体布洛赫方程和时间依赖密度泛函理论研究宽禁带材料中电子动力学，通过阿秒极紫外探测脉冲预测瞬态吸收光谱信号，验证了基于布洛赫方程的模型。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
