Discrete relaxation of exciton-polaritons in an inhomogeneous potential
我们提出的迹象，波函数刚度条件在能量弛豫过程中观察到的单相态量子系统也体现在一个单一的粒子系综。这表明激子极化激元在强耦合制度中的ZnO基微腔在T = 10 K的非共振激发。众所周知，泵浦诱导的空间非均匀背景势导致传播极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体的k空间分布中几乎等距分布的能级。令人惊讶的是，这种特殊的模式也可以观察到非凝聚激子极化激元。
2015-01-12 cond-mat.mes-hall
Inhomogeneous saturation of excitons in monolayer transition-metal dichalcogenides
University of Michigan（密歇根大学）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）
该研究通过二维相干光谱（2DCS）发现单层过渡金属二硫化物中激子的表观非均匀展宽依赖于激发强度，揭示了对角线线宽通量依赖性源于非均匀饱和，成果对解释激子线宽、衡量样品质量有重要意义。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hall effect for indirect excitons in an inhomogeneous magnetic field
研究了非均匀面外磁场对二维空间间接激子行为的影响。由于作用在电子和空穴上的磁场不同，出现了影响间接激子质心运动的总洛伦兹力。因此，间接激子获得与磁场的梯度成比例的有效电荷。洛伦兹力的出现导致中性玻色子产生霍尔效应，这种效应可以通过逆流实验测量光致发光的空间非均匀蓝移来检测。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Self-organization phenomena at exciton condensation in quantum wells in an inhomogeneous external potential
本文发展了一种理论，即在非均匀外场中，间接激子系统分离成凝聚相和气相，并形成规则的交替相。应用该理论研究了金属电极上开槽双量子阱中激子密度的非均匀分布。结果表明，在一定范围内的激子产生率的发光岛链周期性地沿槽本地化的发展。通过沿着槽产生偏置的外部电势，可以迫使周期性图案沿着槽移动。此外，还考虑了周期性外势作用下凝聚相分布的结构。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
Probing Single-Electron Spin Decoherence in Quantum Dots using Charged Excitons
我们提出用磁共振光探测（ODMR）方法测量半导体量子点中单个电子自旋的退相干时间T_{2}。电子处于自旋1/2态之一，由于泡利阻塞，圆偏振激光只能为电子自旋态之一产生光激发。所施加的电子自旋共振（ESR）场导致拉比自旋翻转，从而导致光致发光的调制，或者光电流的调制。这使得人们可以测量ESR线宽和相干拉比振荡，从中可以确定电子自旋退相干。我们研究了不同的可能方案，这样的ODMR设置，包括连续或脉冲激光激发。
2004-08-20 cond-mat.mes-hall
Low inhomogeneous broadening of excitonic resonance in MAPbBr3 single crystals
本文报道了用逆温结晶法从溶液中生长的MAPbBr_3单晶的光学性质。窄激子共振和孤立激子共振的光致发光温度依赖性显示出非常低的非均匀加宽Γ ~ 0.5 meV，这与MBE生长的III-V异质结构的非均匀加宽Γ ~ 0.5 meV相当，表明溶液生长的钙钛矿的高质量。激子起源的共振被证明是由其超线性的泵强度依赖性的缺陷辅助复合带的线性行为相反。此外，第一次声子副本解决MAPbBr 3光致发光光谱和归因于已知的晶格振动模式与拉曼散射光谱的比较。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Valley-selective confinement of excitons in transition metal dichalcogenides with inhomogeneous magnetic fields
该研究针对二维过渡金属二硫化物体系，利用磁化铁磁结构边界的非均匀磁场，基于塞曼效应实现了激子的能谷选择性空间局域，且该分离可通过圆偏振光探测、多参数可调。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Extremely low inhomogeneous broadening of exciton lines in shallow (In,Ga)As/GaAs quantum wells
本文用布儒斯特反射光谱法研究了In_PDMATHABMM_Ga_PDMATHABMN_As/GaAs浅量子阱中激子共振辐射线宽随In浓度（$x=0.02...0.10$）和阱厚（$L_Z=1...30$ nm）的变化关系。重空穴激子共振的记录线宽约为130…在9 K温度下，用$μ$ nm和$x=0.02$测量了单量子阱的反射光谱，测量值为180 eV.在这些光谱中，包括非均匀加宽的非辐射线宽可以与辐射线宽相当或甚至小于辐射线宽。结果表明，在这些范围内，辐射线宽弱依赖于$x$和$L_Z$。在10个周期的多量子阱布喇格结构中，辐射线宽超过非均匀展宽4倍。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lindblad theory of dynamical decoherence of quantum-dot excitons
我们利用Bloch-Redfield-Wangsness理论计算了在相干控制实验中声学声子的作用，其中量子点激子由整形激光脉冲驱动。这个理论产生了一个广义的林德布拉德方程的密度算符的点，与时间相关的阻尼和退相干由于声子之间的瞬态修饰状态的过渡。它捕获了与最近应用于拉比振荡实验的形式相似的物理学[A。J. Ramsay等人，物理修订版信函104，017402（2010）]，但保证了密度算子的正性。在足够低的温度下，它给出的结果与完全非马尔可夫方法[S。Luker等人，Phys.Rev.B85，121302（2012）]，但模拟起来明显更简单。这一理论的几个应用进行了讨论。我们将其应用于绝热快速通过实验，并展示了如何脉冲可以成形，以最大限度地提高使用频率扫描激光脉冲产生单个激子的概率。我们还使用这个理论提出和分析的方法，以确定声子态密度实验，即声子光谱，通过探索的有效阻尼率的驱动场的依赖性。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective fluorescence and decoherence of a few nearly identical quantum dots
我们研究了电磁模式下，近距离人工分子和几乎相同的量子点阵列中激子的集体相互作用。我们讨论了集体荧光如何建立在存在一个小的过渡能量不匹配。我们发现，一个超辐射态的一个单一的激子在一个分子的两个点与现实的能量失配进行双速率衰减。我们还分析了非全同系统次消相干态的稳定性。
2007-06-18 cond-mat.mes-hall
The spectral and spatiotemporal dynamics of photoluminescence in monolayers of transition metal dichalcogenide WSe$_2$ obtained by mechanical exfoliation on a Si/SiO$_2$ substrate is studied over a wide range of temperatures and excitation powers. It is shown that the dynamics is nonexponential and, for times $t$ exceeding $\sim$50 ps after the excitation pulse, is described by a dependence of the form $1/(t+t_0)$. Photoluminescence decay is accelerated with a decrease in temperature, as well as with a decrease in the energy of emitting states. It is shown that the observed dynamics cannot be …
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Suppression of electron spin decoherence in Rabi oscillations induced by an inhomogeneous microwave field
拉比振荡的衰减提供了关于电子自旋相干性的直接信息。在EPR实验中观察到，它往往是缩短的空间不均匀性的微波场振幅在一个散装样品。为了抑制这种不希望的相干性损失，我们提出了一个额外的打扮的自旋状态的弱纵向连续射频场。我们对双修饰自旋态之间Rabi振荡的计算表明，当射频场频率与微波场中自旋的Rabi频率共振时，在所谓的Rabi共振处实现了退相干的最大抑制。即使在射频场中没有相位匹配的情况下以及对于微波场的不同类型的不均匀性，这种效果也是可行的。这种抑制的表现形式在公布的EPR实验与双色驱动进行了讨论。使用射频场的拉比共振的实现可以打开新的可能性分离的贡献的弛豫机制，由于在自旋退相干的非均匀驱动。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall
Efficient population transfer in a quantum dot exciton under phonon-induced decoherence via shortcuts to adiabaticity
University of Patras（帕特雷大学）；Democritus University of Thrace（色雷斯德谟克利特大学）
本研究通过快速捷径到绝热性技术，在低温下实现量子点中高效的人口转移，并在高温下通过亚皮秒脉冲实现快速人口倒置。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic Exciton Linewidth in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物的特征在于库仑束缚的电子-空穴对（激子），其具有异常大的结合能以及耦合的自旋和谷自由度。这些独特的属性已被用于原子薄光电子学和谷电子学的激子的电学和光学控制。这些技术的发展依赖于对激子基本性质的理解和量化。一个关键参数是本征激子均匀线宽，它反映了系统（激子）和浴（真空和其他准粒子）相互作用产生的不可逆量子耗散。使用光学相干二维光谱，我们提供了第一个实验测定的激子均匀线宽在单层过渡金属dichalcogenides，特别是钨二硒化物（WSe 2）。激子-激子相互作用和激子-声子相互作用在量子退相干中的作用是通过对激子密度和温度依赖的线宽测量来揭示的。剩余的均匀线宽外推到零密度和温度是~1.5毫电子伏，放置在激子辐射寿命的下限约为0.2 ps。在这项工作中提出的激子量子退相干机制，预计将普遍存在于原子薄的半导体。
2014-10-12 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in the production of polarization-entangled photons in a single semiconductor quantum dot
本文从理论上研究了半导体量子点中双激子级联衰变产生偏振纠缠光子的过程。在中间态中，纠缠被编码在第一发射光子和激子的偏振中，其中激子状态可以通过形成晶格畸变由固态环境有效地“测量”。我们表明，所产生的纠缠损失变得急剧增强，如果声子的晶格畸变是受到弹性散射在设备的边界，这可能构成一个严重的限制量子点为基础的纠缠光子设备。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall
Electron spin decoherence in diluted magnetic quantum wells
我们研究了稀磁量子阱中的电子自旋动力学。电子通过与由磁场极化的随机分布的磁性离子的交换相互作用耦合。这种耦合导致自旋弛豫和自旋退相干。我们证明，即使是非常小的量子阱宽度的空间波动显着增加退相干率。根据交换相互作用的强度和涨落的幅度，退相干可以是均匀的或不均匀的。在均匀区，电子自旋的横向（相对于磁场）分量在短时间尺度上指数衰减，而长时间自旋动力学是非指数的，表现出长寿命的幂律尾。在非均匀情况下，横向自旋分量随时间的二次方指数衰减。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall
Lead-halide perovskite nanocrystals (PNCs) exhibit unique optoelectronic properties, many of which originate from a purported bright-triplet exciton fine-structure. A major impediment to measuring this fine-structure is inhomogeneous spectral broadening, which has limited most experimental studies to single-nanocrystal spectroscopies. It is shown here that the linearly-polarized single-particle selection rules in PNCs are preserved in nonlinear spectroscopies of randomly-oriented ensembles. Simulations incorporating rotational-averaging demonstrate that techniques such as transient absorption …
2021-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electronic resonances can significantly enhance the photon-phonon coupling in cavity optomechanics, but are normally avoided due to absorption losses and dephasing by inhomogeneous broadening. We experimentally demonstrate that exciton-polaritons in semiconductor microcavities enable GHz optomechanics with single-particle resonant couplings reaching record values in the 10s of MHz range. Moreover, this resonant enhancement is protected from inhomogeneous broadening by the Rabi gap. Single-polariton non-linearities and the optomechanical strong-coupling regime become accessible in this platform…
2022-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin Radiation of Electrons, Excitons, and Phonons
本文将斯特恩-格拉赫效应推广到动态情形，提出利用交流非均匀磁场与范德瓦尔斯半导体中的电子、激子和声子进行参量泵浦，从而高效辐射直流自旋流，为不同载流子的自旋输运建立统一范式。
2024-10-18 cond-mat.mes-hall
Motion of 2D exciton in momentum space leads to pseudospin distribution narrowing on the Bloch Sphere
本研究揭示单层半导体激子在动量空间的随机散射可通过运动变窄平均面内赝磁场非均匀性，从而收窄 Bloch 球上的赝自旋分布并改善偏振保持。
2024-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coherence loss and recovery of an electron spin coupled inhomogeneously to a one-dimensional interacting spin bath: an adaptive t-DMRG study
利用自适应含时密度矩阵重整化群（t-DMRG）方法研究了电子自旋通过超精细型相互作用非均匀耦合到相互作用的一维有限自旋池中的相干演化和回波效应.研究发现，耦合不均匀性和横向槽内相互作用的相互作用导致了两种性质不同的相干演化，即以周期振荡为特征的相干保持演化和完全退相干演化.相应地，在$τ$时刻电子自旋翻转引起的回波效应在周期演化中表现出稳定的重相干脉冲序列，在$\sqrt 2 τ$时刻则表现出单峰值的退相干演化.考虑对角槽内相互作用后，周期区的特征得以保持，而退相干区中的$\sqrt 2τ$型回波效应受到显著影响。为了使实验验证成为可能，哈恩回波包络作为$τ$的函数进行计算，这消除了非均匀加宽效应，并用于识别的不同状态的动态相干演化，周期性与退相干。
2008-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Inhomogeneous Broadening of the Exciton Band in Optical Absorption Spectra of InP/ZnS Nanocrystals
在这项工作中，我们模拟了InP/ZnS胶体量子点（QD）系综的光吸收谱（OA）中第一激子带的展宽过程。已经提出了一个唯象模型，考虑到激子-声子相互作用的影响，并允许一个分析的影响的静态和动态类型的原子无序的温度变化的光谱特性的问题。为了改变模型系统中静态无序的程度，我们使用了一个参数$δ$，它表征了整个系综中量子点的尺寸色散。此外，我们已经计算了温度的变化的最大值和激子峰的半宽度的变化在单个纳米晶体（$δ$ = 0），以及积分OA带的QD系综与不同值的$δ$ = 0.6 - 17%。模拟结果与2.1nm InP/ZnS纳米晶的OA谱测量数据进行了比较（$δ$ = 11.1%）和2.3 nm在6.5 K-RT的温度范围内，量子点的OA谱带（$δ$ = 17.3%）具有很好的一致性，静态无序对量子点OA谱带的不均匀展宽的贡献超过90%.计算实验表明，积分OA带的最大温度漂移与单个光子带中激子峰的温度漂移一致。在这种情况下，一个可靠的估计的基本激子-声子相互作用的参数可以。同时，指定的参数的值，从OA光谱的温度展宽计算，可以显着不同于真实的，由于在真正的量子点系综的静态原子无序的影响。
2019-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Coherence and density dynamics of excitons in a single-layer MoS$_2$ reaching the homogeneous limit
我们测量了单层二硫化钼中激子的相干非线性响应，该单层二硫化钼嵌入六方氮化硼中，形成$h$ -BN/MoS $_2$ / $h$ -BN异质结构。使用四波混频显微镜和成像，我们关联的激子均匀和不均匀的加宽。我们发现，激子动力学是由微观无序的顶部的理想晶体性质。通过对激子超快密度动力学响应的振幅和相位分析，我们研究了共振驱动激子布居数的弛豫途径。通过封装的表面保护提供了具有低无序的稳定单层样品，避免了表面污染和所产生的激子加宽和动力学的修改。我们确定的区域定位到几个微米的光学响应完全由均匀加宽为主。在几十微米的样品中，观察到弱的不均匀加宽和应变效应，这归因于与$h$ -BN的剩余相互作用和封装过程中的缺陷。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Microcavity polaritons in disordered exciton lattices
我们研究了二维晶格中的激子与平面腔中的光子在无序情况下的相互作用。强激子-光子耦合描述的极化激元准粒子，这是由无序势散射。我们考虑三种无序：（a）非均匀激子能量，（b）非均匀激子-光子耦合和（c）偏离理想晶格。这三种类型的无序是不同物理系统的特征，对它们的单独分析可以深入了解随机性和光物质耦合之间的竞争。我们考虑传统的平面极化激元结构（激子共振光子模式发射垂直腔）和布拉格极化激元结构，其中在晶格中的激子共振光子模式在一个有限的角度满足布拉格条件。通过对激子-光子哈密顿量的直接对角化，计算了在法向和布拉格角的吸收谱。我们发现，在某些情况下，弱无序增加了光-物质耦合，导致更大的极化激元分裂。此外，我们发现激子和光子的耦合对（b）和（c）型无序不太敏感。这表明，在半导体中的杂质或光晶格中的原子实现的极化激元结构是观察布拉格极化激元特征的良好候选者。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
Optical control and decoherence of spin qubits in quantum dots
讨论了半导体量子点中全光自旋控制的各种方法。我们提出了不同的方式旋转一个单一的限制电子自旋的光耦合到一个trion状态。我们还讨论了通过双光子跃迁控制受限激子偏振的方法。最后，我们分析了声子诱导退相干对这些光学自旋控制协议保真度的影响。
2007-06-02 cond-mat.mes-hall
Controlling the Dark Exciton Spin Eigenstates by External Magnetic Field
我们研究了法拉第位形中暗激子作为一个相干物理二能级自旋系统（量子比特）在外加磁场下的行为。我们的研究是基于偏振敏感的强度自相关测量的光学跃迁所产生的自旋阻塞的双激子状态，这预示着暗激子和它的自旋状态的重组。我们证明了暗激子本征态的控制，而不降低其退相干时间。我们的观测结果与基于主方程模型的计算预测吻合得很好。
2016-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of Spin Dynamics of Excitons in Nanodots for Quantum Operations
这项工作提出了一个步骤，进一步主动控制的自旋激子动力学的量子极限的新视角。半导体纳米点中自旋极化光激发的激光操纵被用来控制两个相互作用的激子的自旋动力学。飞秒激光脉冲的整形使量子操作保持在退相干时间内。计算的保真度的操作和应用程序的完整解决方案的基本量子计算算法证明在理论上的可行性量子控制。
2001-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Observations of indirect exciton trapping in one- and two-dimensional magnetic lattices
提出了一种在耦合量子阱中产生和控制磁势的简单方法，用于间接激子磁约束。局部非均匀磁势与周期性分布的局部最小值和最大值，称为磁晶格，被投射到耦合量子阱的平面，并用于空间分布的二维间接激子捕获，在这种情况下，局部间接激子观察。间接激子捕获机制，检查通过控制外部磁场偏置导致的局域激子晶格的移位。
2012-02-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin noise of exciton-polaritons in microcavities
本文发展了半导体微腔中激子-极化激元在非共振非极化泵浦下的自旋涨落理论。结果表明，相应的自旋噪声是敏感的散射率在系统中，基态的占领，极化激元的统计，和相互作用。在极化激元激光机制中，由于极化激元凝聚体的形成，自旋噪声谱急剧变窄，而由于相互作用引起的自旋退相干，其形状可以变得非洛伦兹。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phonon effects on the radiative recombination of excitons in double quantum dots
从理论上研究了载流子-声子耦合作用下双量子点中激子的辐射复合。我们发现声子诱导的纯退相效应和激子态之间的跃迁强烈地改变了自发发射过程，使其对温度敏感，这可能导致时间分辨发光的非单调温度依赖性。我们还表明，在特定的共振条件下，双激子带间偏振可以相干转移到激子的，导致延长的总相干偏振的寿命，这是反映在系统的非线性光谱。我们研究了这种效应对声子诱导退相干的稳定性。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Tailoring exciton dynamics by elastic strain-gradient in semiconductors
随着器件小型化接近原子极限，人们非常希望利用新的范例来定制材料中的电子结构和载流子动力学。原则上可以应用弹性应变来实现对这些性质的可逆和快速控制，但在半导体中产生和利用精确控制的不均匀变形仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们采取了一个结合的实验和理论的方法来证明，弹性应变梯度可以可控地和可逆地创建在ZnO微/纳米线。特别是，我们表明，不均匀的应变分布创建一个有效的字段，从根本上改变了中性激子的动力学。由于这些结果背后的基本原理是相当通用的，适用于大多数半导体，这项工作指出了一个新的路线，在电子学，光电子学和光化学的广泛应用。
2013-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Phonon-Induced Dephasing in Quantum Dot-Cavity QED
本文给出了量子点-微腔系统中声子诱导退相干问题的半解析渐近精确解。特别强调的是线性偏振和光吸收，但是本文提出的方法可以直接适用于解决激子-腔密度矩阵的任何元素。在其核心，该方法结合了特罗特的分解定理与链接集群扩展。激子腔和激子-声子耦合的影响被考虑在平等的基础上，从而提供访问可比的极化子和极化激元时间尺度的制度。我们表明，光学退相干是通过量子点-腔系统不同极化子态之间的真实声子辅助跃迁来实现的，并且极化子谱线展宽可以用极化子框架下的费米黄金法则很好地描述。我们还提供了纯粹的解析近似，准确地描述了系统的动力学在较长的极化激元时间尺度的限制。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall
Effect of inter-wall surface roughness correlations on optical spectra of quantum well excitons
我们表明，限制量子阱的两个界面的形态波动之间的相关性强烈抑制了界面无序对激子不均匀线宽的贡献。我们还证明，只有考虑到这些相关性，才能解释所有的各种实验数据的线宽依赖于量子阱的厚度。
2004-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanosecond-scale magneto-exciton energy oscillations in quantum wells
我们报告的实验证据纳秒时间尺度的自旋存储器的基础上的非辐射激子。这种效应表现在磁场诱导的光学活性（辐射）激子能量的振荡中。在横向磁场作用下，GaAs/AlGaAs量子阱结构的光谱分辨泵浦-探测技术检测到的振荡持续时间比系统的特征退相干时间长几个数量级。这种效应归因于旋光激子和非旋光激子之间的自旋相关的电子-电子交换相互作用。属于非辐射激子的电子的自旋弛豫时间似乎比空穴的自旋弛豫时间长得多。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall
Exciton routing in the heterostructure of TMD and paraelectrics
本文提出了一种在量子顺电衬底上的过渡金属二硫属化物（TMD）单层膜中空间激子能量控制和激子路由的方案。它依赖于衬底介电常数对温度变化的超灵敏响应，允许在单层中对库仑相互作用进行空间非均匀屏蔽。作为一个例子，我们考虑的异质结构的TMD和钛酸锶氧化物SrTiO $_3$，其中大的介电屏蔽可以实现。我们研究了衬底温度对TMD单分子膜的特征电子特性的影响，如粒子带隙和激子结合能，玻尔半径和非线性（激子-激子相互作用）。粒子带隙和激子结合能调制的组合导致激子共振能量的移动。应用局部加热，我们创建不同的激子共振能量和激子流朝向样品的能量较低的区域的空间图案。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall
Fifth-order nonlinear optical response of excitonic states in an InAs quantum dot ensemble measured with 2D spectroscopy
利用二维傅里叶变换光谱测量了InAs量子点系综非均匀分布中激子、三电子和双激子的退相速率。对于系综中的所有量子点，每个激子态的退相速率是相似的，并且速率与激发密度无关。一个额外的光谱特征-太弱，在时间积分的四波混频信号中观察到-出现在高激发密度，并归因于$χ^{\textrm{(5)}}$双激子非线性响应。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall
Ordered Dissipative Structures in Exciton Systems in Semiconductor Quantum Wells
提出了非均匀激发条件下激子凝聚的唯象理论。应用该理论研究了耦合量子阱中激子发光环的形成以及在宏观距离上激子发光环的碎裂。考虑了分段环和连续环之间的过渡。与假设的结构中的缺陷，在一个固定的位置中的凝聚相的局部岛的可能性示出。激子密度分布的情况下，也分析了两个空间分离的激光激发点。
2006-02-23 cond-mat.mes-hall
Photon echo transients from an inhomogeneous ensemble of semiconductor quantum dots
量子点激子的系综可以用于相干信息操纵。由于系综不均匀性，任何光学信息检索都以光子回波的形式发生。我们表明，不均匀性可以导致显着偏离传统的回波时序。初始旋转脉冲的面积的变化，它产生的激子在一个点的子系综，揭示了光子回波形成的这一复杂的图片。通过对（In，Ga）As/GaAs自组装量子点结构的时间分辨光子回波振幅的拉比振荡的监测和详细的计算，我们观察到π/2脉冲的回波延迟，而3π/2脉冲的回波在时间上提前。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density fluctuation effects on the exciton condensate in double layer graphene
我们描述了双层石墨烯中激子凝聚体对层密度波动和相关电荷不均匀性的鲁棒性，并讨论了在当前实验条件下观察凝聚体的影响。我们解决了平均场方程的有限的费米能量在每一层的不平衡，并利用两个唯象模型的不均匀性的结果。我们发现，激子凝聚体对密度波动的稳定性是强烈依赖于激子间隙的大小，和运输实验（如库仑阻力），依赖于渗透的激子电流通过不均匀的样品是很有前途的方法观察凝聚体。
2012-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Decoherence and Spin Echo in Biological Systems
自旋回波的方法扩展到包括生物复合物的相互作用与动力学噪声是强大的。显着恢复的自由感应衰减信号由于均匀（退相干）和非均匀（失相）加宽证明分析和数值，为一个单独的二聚体相互作用的叶绿素和二聚体的合奏。这种方法是基于一个精确的和封闭的常微分方程系统，可以很容易地解决了广泛的参数，是相关的生物应用。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph quant-ph
Decoherence of a single spin coupled to an interacting spin bath
用精确运动方程（EOMs）方法和切比雪夫展开技术（CET）研究了中心自旋通过非均匀海森堡耦合到相互作用自旋池的退相干.通过假设一个车轮拓扑的浴自旋均匀最近邻$XX$型浴内耦合，我们研究了中心自旋动力学与浴制备在两种不同类型的浴初始条件。对于强磁场中的完全极化溶液，中心自旋的极化动力学在中间时间区域表现出一种自旋回复行为。在反铁磁浴初始条件下，这两种方法给出了$N\leq14$浴自旋的有限尺寸浴的中心自旋退相干动力学。发现退相干因子在短时间尺度上突然下降，并接近一个有限的平台值，该平台值非单调地依赖于浴内耦合强度。在超强浴内耦合制度，平台值显示振荡行为取决于是否$N/2$是偶数或奇数。观测结果定性解释的框架内的EOM和扰动分析。简要讨论了各向异性纺丝浴耦合和非均匀浴内耦合的影响。在一个修改的量子围栏设置的模型的可能的实验实现的建议。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of Nuclear Spin Quantum Memory in Quantum Dot
最近，人们提出了一种在量子点中的核自旋系综作为长寿命的量子存储器。量子点中电子自旋的量子态可以通过受控的超精细耦合忠实地转换成核自旋。在这里，我们研究了这种记忆的退相干由于核自旋偶极耦合和非均匀超精细相互作用在{ \it存储}期间。我们计算了写入、存储和读取操作的最大保真度。我们的研究结果表明，核自旋动力学可以严重限制所提出的基于核自旋的量子信息处理和存储设备的性能。
2004-06-21 cond-mat.mes-hall
Exciton-assisted optomechanics with suspended carbon nanotubes
我们提出了一个基于形变势激子-声子耦合在悬浮碳纳米管中诱导强光机效应的框架。使用非均匀轴向电场限制激子，该电场产生具有在毫电子伏范围内的能级间隔和在10纳米范围内的特征尺寸的光学活性量子点。横向场诱导量子点与纳米管弯曲模之间的可调参量耦合，该耦合由电子-声子相互作用介导。我们推导出相应的激子变形势，并表明这种相互作用使有效的光学基态冷却的基模，并可以让我们实现强和超强耦合制度的Jaynes-Cummings和拉比模型。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Super-localization of excitons in carbon nanotubes at cryogenic temperature
在低温和单发射极水平下，单壁碳纳米管的光学性质与一维（1D）物体的光学性质截然不同。事实上，（通常是无意的）本地化的激子在当地的势阱导致近0D的行为，如光子反聚束，光谱扩散，不均匀加宽等，在这里，我们提出了一个高光谱成像的激子自定位效应在单纳米管水平使用超分辨光学显微镜的方法。我们报告的统计分布的陷阱定位，深度和宽度。我们使用准共振光致发光激发方法来探测受限的量子态。对量子态和激子扩散的数值模拟表明，界面无序对激子态有很大的影响，导致激子吸收谱的离散化和自由激子吸收的猝灭.
2019-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-valley coupling in monolayer transition metal dichalcogenides gives rise to valley polarization and coherence effect, limited by intervalley scattering caused by exciton-phonon, exciton-impurity, and electron-hole exchange interaction (EHEI). We explore an approach to tune the EHEI by controlling excitons center of mass momentum (COM) utilizing the photon distribution of higher-order optical vortex beam. By virtue of this, we have observed excitons COM-dependent valley depolarization and decoherence which gives us the ability to measure the timescale associated with valley dynamics in the…
2022-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Hyperfine Interaction on the Entanglement of Photons Generated by Biexciton Recombination
从理论上研究了双激子在量子点中级联复合产生的光的量子态，包括激子精细结构分裂（FSS）和电子-核自旋超精细相互作用.在理想情况下，发射的光子在偏振中纠缠，使得双激子复合过程成为量子通信和计算的不断发展的领域所必需的纠缠光子的候选源。量子点中激子态的相干性受到有限FSS和超精细相互作用的影响，超精细相互作用通过称为Overhauser场的有效磁场实现。我们调查的两个源的退相干的影响，并发现，虽然结合随机激子寿命的FSS是负责的纠缠的主要损失，这两个影响不能被最小化独立于彼此。此外，我们研究了通过部分极化核自旋和施加外部磁场来减少来自Overhauser场的退相干的可能性。我们发现纠缠的增加依赖于核自旋极化的程度以及方向。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-lived exciton coherence in mixed-halide perovskite crystals
该研究通过光子回波光谱发现混合FA0.9Cs0.1PbI2.8Br0.2钙钛矿晶体中激子相干时间长达83皮秒，归因于组分无序引起的局域化，并揭示了不同能量激子的退相干机制。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall
Phonon interactions in solid-state photonics systems cause intrinsic quantum decoherence and often present the limiting factor in emerging quantum technology. Due to recent developments in nanophotonics, exciton-cavity structures with very strong light-matter coupling rates can be fabricated. We show that in such structures, a new regime emerges, where the decoherence is completely suppressed due to decoupling of the dominant phonon process. Using a numerically exact tensor network approach, we perform calculations in this non-perturbative, non-Markovian dynamical regime. Here, we identify a s…
2020-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Impact of phonons on dephasing of individual excitons in deterministic quantum dot microlenses
优化半导体纳米结构中的光-物质耦合是理解其光学特性的关键，并且可以通过先进的制造技术实现。使用原位电子束光刻结合低温阴极发光成像，我们确定性地制造上述选定的InAs量子点（QD）实现其有效耦合到外部光场的微透镜。这使得能够进行单量子点激子的四波混合显微光谱，揭示激子布居和相干动力学。我们推断的退相的温度依赖性，以解决声子的约束激子的退相干的影响。在第一个皮秒的相干性的损失与声子波包的发射，也支配在光致发光（PL）光谱的声子背景。使用理论的基础上的独立玻色子模型，我们一贯解释的初始相干衰减，零声子线分数，和线型的声子辅助PL使用现实的量子点几何形状。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Hybrid Quantum Systems with Collectively Coupled Spin States: Suppression of Decoherence through Spectral Hole Burning
基于自旋系综的混合量子系统由于系综中自旋跃迁频率的不均匀加宽而遭受显著程度的退相干。我们证明，这个强烈的限制性的缺点，可以克服简单地通过燃烧两个狭窄的频谱孔的自旋谱密度在明智地选择的频率。使用这个过程中，我们发现增加的相干时间超过一个数量级的情况下，没有烧孔。我们的发现为实际应用这些混合量子系统处理量子信息铺平了道路。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Effects of inhomogeneous broadening on reflection spectra of Bragg multiple quantum well structures with a defect
考虑了插入缺陷阱的多量子阱结构的反射谱。缺陷的特征在于激子频率不同于宿主阱的激子频率。结果表明，对于相对较短的结构，缺陷产生显着的修改的反射光谱，这可以是有用的光电应用。非均匀展宽的影响，在一个非平凡的方式，这不能用标准的线性色散理论描述的光谱。本文提出了一种从单个连续波反射谱测量缺陷阱均匀和非均匀展宽参数的方法。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent dynamics and mapping of excitons in single-layer MoSe$_2$ and WSe$_2$ at the homogeneous limit
我们进行相干非线性光谱激子在单层的MoSe $_2$和WSe $_2$之间的薄膜的六方氮化硼封装。采用四波混频显微镜，我们确定几乎无序的自由领域，在均匀的限制产生激子的光学响应。专注于这些领域，我们测量激子均匀加宽的环境因素，即温度和激子密度的函数。利用四波混频成像，我们发现在这样的位置，激子激发态的非线性吸收和它们的相干耦合可以观察到。利用WSe $_2$异质结，我们推断了激子2S态的相干性和密度动力学。由于其增加的辐射寿命，在低温下，2S态的退相比1S跃迁的更长。虽然扫描各种异质结构在几十微米，我们得出结论，主要是由应变变化引起的障碍，仍然存在创造空间变化的不均匀加宽。
2020-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Fröhlich exciton-phonon scattering in monolayer MoS2
直接带隙、显著的光-物质耦合以及强的自旋-轨道和库仑相互作用使过渡金属二硫属化物（TMD）的二维（2D）晶体成为基础研究和新技术概念的新兴材料类别。谷选择性光激发允许基于激子的动量的光电应用。除了晶格缺陷和无序之外，声子散射是TMD在高温下谷去极化和退相干的重要机制，防止了实际应用所需的高温谷极化。因此，详细了解激子与声子相互作用的强度和性质是至关重要的。利用偏振分辨拉曼光谱直接研究了电荷可调谐单层MoS 2器件中激子-声子耦合。我们观察到偶极介质中纵光学（LO）声子诱导的长程振荡电场与激子之间存在强烈的缺陷介导耦合。我们发现，这种所谓的Fröhlich激子LO声子相互作用被抑制掺杂。这种抑制与谷极化程度的显著增加相关，即使在220 K的高温下也高达20%。我们的研究结果表明，一个有前途的战略，以增加对室温valleytronic应用的谷极化的程度。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Inverse Funnel Effect of Excitons in Strained Black Phosphorus
我们研究了应变对单层（磷烯）和少层黑磷（BP）中Wannier激子的性质和动力学的影响，由于其高迁移率，机械强度和应变可调的直接带隙，黑磷是一种很有前途的二维光电应用材料。我们将结果与二硫化钼（MoS $_2$）单层的情况进行比较。我们发现，所谓的漏斗效应，即通过非均匀应变控制激子运动的可能性，是强得多，在少层BP比在MoS $_2$单层，关键是，是相反的符号。与在MoS $_2$中激子在高拉伸应变区域周围各向同性积累不同，BP中激子被推离所述区域。此外，这种\emph{inverse}漏斗效应是高度各向异性的，沿着扶手椅晶体学方向具有大得多的漏斗距离，导致激子流的定向聚焦。强大的反漏斗效应可以使漏斗太阳能电池的设计更简单，并为操纵和收集光提供新的可能性。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
