Ultrafast Dynamics of Plasmon-Exciton Interaction of Ag Nanowire-Graphene Hybrids for Surface Catalytic Reactions
利用超快泵浦-探测瞬态吸收光谱技术，在可见-近红外波段对石墨烯-银纳米线杂化材料的飞秒等离子体激子相互作用进行了实验研究。银纳米线的等离子体激元寿命约为150飞秒（fs）。对于单层石墨烯，在275 fs处的快速动力学过程是由于石墨烯激子的激发，而在1.4皮秒（ps）处的缓慢过程是由于等离子体激元热电子与石墨烯声子的相互作用。对于石墨烯-Ag纳米线杂化材料，等离子体激元诱导的热电子向石墨烯的转移时间尺度为534 fs，金属等离子体激元增强的石墨烯等离子体激元在可见光区的时间尺度约为3.2 ps.石墨烯-银纳米线杂化物可用于等离子体激元驱动的化学反应。这种石墨烯介导的表面增强拉曼散射基底与单层石墨烯或单个Ag纳米线单独驱动的反应相比，显著增加了由石墨烯-Ag纳米线杂化共同驱动的表面催化反应的概率和效率。这意味着石墨烯-Ag纳米线杂化物不仅可以导致高密度热电子的显著积累，而且由于强的等离子激元-激子耦合，还可以显著增加等离子激元到电子的转换效率。
2016-08-06 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Green Single Photon Emission from an InGaN Quantum Dot-in-a-GaN Nanowire at Room Temperature
本研究采用PAMBE方法将InGaN量子点直径减小至激子玻尔半径以实现强横向限制并抑制内置电势，成功在室温下实现波长561 nm的超快绿色单光子发射，二阶相关函数低至0.11，载流子寿命775 ps。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast spin initialization in a gated InSb nanowire quantum dots
提出了一种快速、精确的静电量子点中单个电子自旋初始化方法。该点是在纳米器件中创建的，该纳米器件由催化生长的锑化铟（InSb）纳米线和附近的栅极组成，控制电压施加到该栅极。首先，我们将任意自旋的单个电子插入导线。自旋的操作使用由电场引起的Rashba自旋-轨道相互作用来执行。首先，施加到横向栅极的单个电压脉冲用于将电子波包分裂成具有相反自旋取向的两个部分。接下来，施加到其余栅极的另一电压脉冲使两个部分的自旋在相反方向上旋转$π/2$。这样，最初相反的自旋部分最终指向相同的方向，沿着量子线的轴。因此，我们在预定义的方向上设置自旋，而不管其初始方向。这是在小于$60\,\mathrm{ps}$的时间内实现的，而不使用微波、光子或外部磁场。
2018-12-22 cond-mat.mes-hall
Probing ultrafast carrier dynamics and nonlinear absorption and refraction in core-shell silicon nanowires
我们研究的弛豫动力学的光生载流子在硅纳米线组成的结晶芯和周围的非晶壳，使用飞秒时间分辨差分反射率和透射光谱在光子能量为3.15 eV和1.57 eV。差分透射率和反射率瞬变的复杂行为是来自纳米线表面和衬底上的晶体芯和非晶硅的混合贡献，其中状态填充和光致吸收的竞争效应支配载流子动力学。在增加光生载流子密度时观察到更快的弛豫速率。独立的实验结果上的结晶蓝宝石上的硅帮助我们在分离的贡献，在纳米线样品中的结晶芯和非晶区域的载流子动力学。此外，在1.57 eV的单束z扫描非线性传输实验中，在开放和封闭的孔径配置产生双光子吸收系数β $ (~3 cm/GW) and nonlinear refraction coefficient \$gamma$（-2.5 × 10 ^-4 cm 2/GW）。
2012-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Coherent Manipulation of Trions in Site-Controlled Nanowire Quantum Dots
基于固态平台的大规模量子处理器的物理实现受益于定位在规则阵列中的量子比特的实现。自组装量子点被公认为量子光学和量子信息处理的有前途的候选者，但它们是随机定位的。另一方面，位点控制的量子点生长在预定义的位置，但尚未被充分开发以用作量子信息处理的平台。在这封信中，我们演示了由带电的位控纳米线量子点的单自旋/三振子态形成的量子比特的全光学超快完全相干控制。我们的研究结果表明，纳米线中的位点控制量子点是带电激子量子比特的有前途的宿主，并且这些量子比特可以以与随机定位的量子点样品中所证明的相同的方式被干净地操纵。我们的研究结果表明，在过去15年中进行的许多相关激子量子比特实验可能在更具可扩展性的站点控制系统中工作得很好，这使得它们非常有希望实现量子硬件。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interaction of 3D mesostructures composed of Pd-Ni alloy nanowires with low-temperature oxygen plasma
本文报道了由PdNi合金纳米线组成的体积介观结构与低温非平衡氧等离子体的主动相互作用。我们的研究对象是精细的三维介观结构，这是通过在模板上电沉积金属过程中生长的纳米线的自组织来制备的。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall
Revealing Charge Carrier Dynamics and Transport in Te-Doped GaAsSb and GaAsSbN Nanowires by Correlating Ultrafast Terahertz Spectroscopy and Optoelectronic Characterization
III-V族半导体纳米线生长的最新进展为纳米级光电子器件的应用带来了巨大的希望。最近，发现在III-V族半导体纳米线中掺入少量的氮（N）可以有效地使其工作波长红移并针对特定应用定制其电子性质。然而，理解N掺入对非平衡载流子动力学和半导体NW中的输运的影响对于实现高效的半导体NW器件是至关重要的。在这项工作中，超快光泵太赫兹（THz）探测光谱（OPTP）和电气特性已被用来研究非平衡载流子动力学和平衡输运的Te掺杂的GaAsSb和稀氮化物GaAsSb纳米线，与这些结果与偏置下的光响应和低频噪声特性的目标。氮掺入GaAsSb纳米线导致载流子散射率的显着增加，导致载流子迁移率的严重降低。载流子复合寿命分别为33 ps和147 ps的GaAsSbN和GaAsSb纳米线，使用超快OPTP测量。载流子寿命和光致光学电导率的减少是由于N诱导缺陷的存在，导致稀氮化物纳米线相对于非氮化物纳米线的电学和光学特性的劣化。最后，我们观察到两种NW材料的上升时间非常快，约为2 ps，直接影响了它们作为高速光电探测器的潜在用途。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall
Ultrafast, polarized, single-photon emission from m-plane InGaN Quantum Dots on GaN nanowires
我们展示了嵌入在GAN纳米线侧壁上的自组装m面InGaN量子点（QD）的单光子发射。结合电子显微镜，阴极射线发光，时间分辨微PL和光子自相关实验给出了一个全面的量子点的结构和光学性能的评估。量子点在100 K温度下表现出反聚束发射，在5 K温度下测得的自相关函数为g^2（0）= 0.28（0.03）。对统计上显著数量的QD的研究表明，这些m-平面QD表现出非常快的辐射寿命（260 +/-55 ps），这表明比先前报道的任何c-平面和a-平面QD都更小的内部场。此外，观察到的单光子几乎完全线性偏振，垂直于晶体学c轴，线性偏振度为0.84 +/- 0.12。这种InGaN量子点纳入纳米线系统满足许多要求的实施到量子信息系统，并可能打开大门，全新的设备概念。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Pre-determining the location of electromigrated gaps by nonlinear optical imaging
在本文中，我们描述了一种非线性成像方法，用于空间映射的电应力金纳米线上发生的收缩的发生。该方法包括在测量一个紧密聚焦的超快脉冲激光对纳米线中的电子输运的影响。我们发现，沿纳米线分布的结构缺陷是有效的非线性光学辐射源，并且当激光入射到这种电诱导的形态变化上时，微分电导显著降低。该成像技术被应用于在电气故障发生之前预先确定电气故障的位置。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excited state band mapping and momentum-resolved ultrafast population dynamics in In/Si(111) nanowires investigated with XUV based time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
利用飞秒时间和角度分辨光电子能谱（trARPES）研究了In/Si（111）相变模型体系的激发态电子结构。利用激发态能带图表征了Si（111）上铟纳米线的两种结构相：金属相（4 × 1）和带隙相（8 × 2）中费米能级以上的正常未占据电子结构。提取的能带位置进行比较，使用密度泛函理论（DFT）计算的能带结构内的LDA和GW近似。虽然GW计算的能带结构和实验之间存在良好的总体一致性，但特定动量区域的偏差可能表明在这种近似水平下未考虑激子效应的重要性。为了探测这些激发态的动力学，提取了它们的动量分辨瞬态布居动力学。瞬态强度，然后模拟的光谱函数确定的状态人口采用瞬态升高的电子温度实验确定的。这使得动量分辨的布居动力学被定量再现，揭示了从电子系统到晶格的能量转移的重要见解。特别是，通过trARPES观察到的瞬态电子温度的幅度和弛豫时间与那些在以前的超快电子衍射研究中探测的晶格之间的比较意味着一个高度非热的声子分布在表面以下的光激发。这表明来自激发电子系统的能量最初转移到高能量光学声子模式，然后通过慢得多的声子-声子耦合冷却和热化光激发系统。
2019-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant Surface Plasmon Induced Drag Effect (SPIDEr) in Metal Nanowires
在这里，我们第一次预测一个巨大的表面等离子体激元诱导的阻力效应（SPIDER），它存在于极端的纳米等离子体激元约束的条件下。在现实条件下，在纳米线中，这种巨大的SPIDER产生高达10 V的整流THz电势差和高达10^5-10^6 V/cm的极强电场。SPIDER是一种超快效应，其纳米线的带宽为20 THz。巨大的SPIDER开辟了一个新的领域，超强太赫兹纳米光学与广泛的潜在应用在纳米技术和纳米科学，包括微电子学，纳米等离子体和生物医学。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
Molecular nitrogen acceptors in ZnO nanowires induced by nitrogen plasma annealing
利用X射线吸收近边光谱、光致发光、阴极发光和拉曼光谱研究了ZnO纳米线中氮掺杂的化学状态。结果表明，氮以多种状态存在：NO、NZn和松散结合的N2分子。这项工作建立了在3.232 eV的供体-受体对（DAP）发射和松散结合的N2浓度之间的直接联系。这些结果证实了Zn位点处的N2是用于在N掺杂的ZnO中产生浅受主态的潜在候选者，如Lambrecht和Boonchun [Phys.Rev.B87，195207（2013）]理论上预测的。此外，浅受体状态所产生的NO配合物已被排除在这项研究中。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Phonon confinement and plasmon-phonon interaction in nanowire based quantum wells
共振拉曼光谱实现在紧密间隔的纳米线为基础的量子阱。声子量子化符合2.4 nm厚的量子阱观察，在协议与横截面透射电子显微镜测量和光致发光实验。通过观察耦合等离子体-声子模式，证明了在量子化结构内高密度等离子体的产生。等离子体的密度以及由此的等离子体-声子相互作用由激发功率控制。这一工作为进一步研究纳米线中的受限高密度电荷系统奠定了基础。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Long-term mutual phase locking of picosecond pulse pairs generated by a semiconductor nanowire laser
通过锁模产生相位稳定的超快激光脉冲序列的能力支撑了精密计量和光谱学等领域的光子学研究。然而，传统的锁模激光系统的复杂性，结合需要一种机制来诱导谐振器模式之间的主动或被动相位锁定，阻碍了它们在纳米尺度上的实现。在这里，我们证明了GaAs-AlGaAs纳米线激光器能够发射锁相皮秒激光脉冲对时，受到非共振脉冲光激发的重复频率高达~ 200 GHz。通过探测均匀展宽的激光发射中出现的双脉冲干涉，我们表明光学相位在超过~ 30 ps的时间尺度上保持不变，远长于发射的激光脉冲持续时间（~ 2 ps）。通过求解光学布洛赫方程进行的模拟与实验产生了良好的定量一致性，揭示了相位信息是如何存储在接近透明的增益介质中的。我们的研究结果开辟了应用，如片上，超灵敏的拉姆齐梳状光谱。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Long-Distance Entanglement of Soliton Spin Qubits in Gated Nanowires
我们研究了两个电子在门控半导体纳米线中的电荷、自旋和纠缠动力学。纳米线中的电子和金属栅极中的电荷之间的静电耦合导致电子的自捕获，这导致类似孤子的性质。我们表明，电子孤子的全电控相干输运和交换相互作用的相互作用，可以用来实现超快SWAP和纠缠$\sqrt{\text{SWAP}}$门远自旋量子比特。我们证明，后者的门可以用来产生一个最大的纠缠自旋态的空间分离的电子。这些结果是通过量子力学的含时计算得到的，其中精确地包含了电子-电子相关。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurements of the Carrier Dynamics and Terahertz Response of Oriented Germanium Nanowires using Optical-Pump Terahertz-Probe Spectroscopy
我们利用超快光泵太赫兹探测光谱测量了取向锗纳米线的太赫兹响应。我们目前的太赫兹响应的时间，频率和偏振依赖性的结果。我们的研究结果表明，带内能量弛豫时间的光激发载流子在1.5-2.0 ps的范围内，载流子密度相关的带间电子-空穴复合时间在75-125 ps的范围内，和载流子动量散射率在60-90 fs的范围内。此外，尽管纳米线的亚波长尺寸，纳米线的太赫兹响应是强烈的偏振依赖性。差分太赫兹传输被发现是大时，该领域是平行于纳米线偏振和非常小时，该领域是垂直于纳米线偏振。太赫兹响应的这种偏振依赖性可以用诱导的去偏振场和由此产生的表面等离子体频率的幅度来解释。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependence of the phase-coherence length in InN nanowires
我们报告低温磁输运测量氮化铟纳米线，生长的等离子体辅助分子束外延。在电导中观察到的特征波动图案被用来获得相位相干输运的信息。通过分析不同温度下电导涨落的均方根和相关场，确定了相位相干长度。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall
Femtosecond electrons probing currents and atomic structure in nanomaterials
在纳米线和二维材料等低维系统中研究超快电子和结构动力学需要飞秒探针提供高空间分辨率和与小体积样品的强相互作用。低能电子表现出大的散射截面和对电场的高灵敏度，但迄今为止，它们在真空中传播期间的显着色散阻碍了它们在时间分辨实验中用作飞秒探测脉冲。采用激光触发的点状源的发散或准直电子波包，我们开发了一种混合的方法，飞秒点投影显微镜和飞秒低能电子衍射。我们调查超快电流在纳米线与子100飞秒的时间和几个10 nm的空间分辨率，并展示了我们的方法在晶体单层材料的结构动力学研究的潜力。
2014-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier density driven lasing dynamics in ZnO nanowires
我们利用时间分辨显微光致发光技术研究了高质量氧化锌纳米线的时间激光动力学。的激光特性和相应的衰减常数的温度依赖性表明的电子-空穴等离子体的形成是潜在的增益机制在所考虑的温度范围从10 K到300 K。我们发现，依赖于温度的发射起始时间（$t_{\text{on}}$）强烈依赖于激发功率，并成为最小的激光制度，值低于5 ps。此外，观察到的红移的主要激光模式在时间上的载流子密度诱导的变化后的折射率色散的激发激光脉冲的定性讨论。通过扩展现有的计算不同温度下载流子密度依赖的复折射率的模型，支持了这一理论。该模型与实验观测相吻合，并可靠地描述了激发激光脉冲后折射率的演变。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Memristive control of plasmon-mediated nonlinear photoluminescence in Au nanowires
本研究提出利用带纳米间隙的电学结构，通过电压激活实现对金纳米线中表面等离子体介导的非线性光致发光的局域电学调控，为新型纳米级光电器件开发提供支撑。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Ultrafast creation and melting of nonequilibrium excitonic condensates in bulk WSe$_{2}$
研究了WSe体材料$_{2}$在与最低能量激子共振的相干光照射下形成的非平衡激子共辄的屏蔽动力学。谷间散射导致电子从光学填充的K谷迁移到$Σ$处的导带最小值。由于在K点处的电子-空穴不平衡，准自由空穴的等离子体发展，这有效地屏蔽了剩余激子的相互作用。我们表明，这种等离子体屏蔽导致超快熔化的非平衡共识，并在熔化相干激子和准自由电子空穴对共存。时间分辨的光谱函数表现出相反的凸性和相对光谱权重随时间变化的传导和激子边带。随时间变化的传导密度对激光强度的依赖关系和时间分辨的光谱函数都与最近的实验结果一致。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Imaging ultrafast carrier transport in nanoscale devices using femtosecond photocurrent microscopy
一维纳米器件，如半导体纳米线（NW）和单壁碳纳米管（SWNT），由于其在未来高速电子、光电子和传感器件中的潜在应用而被广泛研究。为了克服当前对当代器件速度的限制，研究具有超短时间尺度的载流子动力学是开发高速器件所必需的主要步骤之一。在本研究中，我们使用扫描光电流显微镜和时间分辨泵浦-探测技术相结合，可视化纳米器件中的超快载流子动力学。我们研究了载流子在一个金属电极附近产生的渡越时间，随后基于漂移和扩散运动向相反的电极传输。载体动力学已被测量为各种工作条件。特别是，从渡越时间中提取的载流子速度对于更大的负栅极偏压增加，因为肖特基势垒处的场强增加。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Carrier thermalization dynamics in single Zincblende and Wurtzite InP nanowires
利用瞬态瑞利散射（TRS）测量，我们获得了具有皮秒分辨率的氧化锌（ZB）和纤锌矿（WZ）InP单纳米线（NW）的光激发载流子热化动力学。基于直接带-带跃迁理论建立了一个唯象拟合模型，从具有复杂价带结构的单根纳米线的TRS测量中提取电子-空穴-等离子体密度和温度随时间的函数关系。我们发现，热化动力学的热载流子强烈依赖于材料（GaAs NW与InP NW）和不太强烈的晶体结构（ZB与WZ）。ZB和WZ InP纳米线的热化动力学相似。但是，ZB和WZ InP纳米线与ZB GaAs纳米线的热化动力学的比较显示，InP纳米线的弛豫慢了一个数量级以上。我们解释这些结果反映了它们独特的声子能带结构，导致不同的热声子效应。热载流子热化动力学知识是将纳米线材料有效地结合到电子器件中的重要组成部分。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Generation and control of localized terahertz fields in photoemitted electron plasmas
本文建立了描述飞秒激光诱导微米尺度电子等离子体时空动力学的微观理论，阐明了局域太赫兹场的产生机制及其通过金属形貌和光照条件的调控方法，并解释了超快电子显微镜实验中电子加速对太赫兹场的表征作用。
2023-03-11 cond-mat.mes-hall
Strong spin-orbit interaction and $g$-factor renormalization of hole spins in Ge/Si nanowire quantum dots
自旋-轨道相互作用是自旋量子比特量子计算、拓扑非平凡态研究以及自旋电子学中各种应用的核心。Ge/Si核/壳纳米线中的空穴自旋经历了自旋-轨道相互作用，这种相互作用被预测为既强又电可调，使它们成为这些领域研究的特别有前途的平台。通过测量自旋阻塞输运机制中的自旋混合跃迁，实验确定了Ge/Si纳米线中双量子点内空穴自旋的自旋-轨道相互作用强度.我们发现一个非常短的自旋轨道长度为$\sim$ 65 nm，相当于量子点长度和点间距离。我们还观察到一个大的轨道效应的所施加的磁场上的空穴状态，导致在一个大的磁场依赖的自旋混合跃迁能量。引人注目的是，与这些轨道效应一起，强的自旋-轨道相互作用导致$g$ -因子与磁场的显著增强。所展示的大的自旋-轨道相互作用强度与在该材料系统中预测的直接Rashba自旋-轨道相互作用一致，并且有望实现自旋量子位的超快Rabi振荡和有效的量子位-量子位相互作用，同时也为研究Majorana零模提供了一个合适的平台。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum phase fluctuations and density of states in superconducting nanowires
我们认为，序参量相位的量子涨落可能强烈地影响超导导线中的电子态密度（DOS）。我们证明，这种波动的效果是等效的量子耗散环境所形成的声音一样的等离子体模式沿导线传播。我们推导出一个非微扰的表达，充分考虑量子相位波动的超导纳米线的局部电子DOS。在任何非零温度下，这些涨落会抹去超导能隙附近DOS中的平方根奇异性，并在亚能隙能量下产生准粒子态。此外，在足够大的值的线阻抗，这种奇异性被抑制到$T=0$，在这种情况下，DOS趋于零，在子间隙能量和表现出的幂律行为以上的间隙。我们的预测可以在超导纳米线的隧穿实验中直接得到验证。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Acoustic response of a laser-excited polycrystalline Au-film studied by ultrafast Debye-Scherrer diffraction at a table-top short-pulse X-ray source
利用时间分辨Debye-Scherrer X射线衍射技术，研究了激光驱动等离子体X射线源发出的超短Cu K $_α$ X射线脉冲对自支撑多晶Au薄膜在飞秒光激发下的瞬态声响应.从多个布拉格衍射峰的瞬态位移确定了应变随时间的演化。实验数据与基于双温模型和假设应变在激光激励薄膜中单轴传播的声学模型的计算结果吻合得很好。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
Hot electron dynamics in a semiconductor nanowire under intense THz excitation
本研究通过太赫兹泵浦/中红外探针近场技术，观察Si掺杂GaAs-InGaAs核壳纳米线中自由载流子激发导致的等离子体共振红移，归因于导带电子加热，并用双温度模型定量分析不同泵浦功率下的电子气温度动力学。
2024-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast response of surface electromagnetic waves in an aluminum film perforated with subwavelength hole arrays
利用时间分辨率为100 fs的瞬态光调制技术，研究了亚波长孔阵列铝膜表面光生超快电磁波的动力学过程。我们观察到一个明显的蓝移的共振传输带，揭示了等离子体衰减的纳米孔阵列的光学响应中的重要作用。蓝移与等离子体激元的超常传输机制不一致，并指出了干涉在传输带形成中的关键作用。瞬态光调制光谱内的电子-声子弛豫动力学，涉及非平衡热电子和准平衡声子的玻尔兹曼方程方法成功地建模。
2007-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast optical spectroscopy of semiconducting and plasmonic nanostructures and their hybrids
纳米结构中载流子动力学的知识对于（光）电子器件的发展具有根本的重要性。这对于半导体纳米结构以及等离子体纳米颗粒（NP）是真实的。事实上，通过结合半导体和等离子体纳米结构来提高光催化效率是其超快动力学被深入研究的原因之一。在这项工作中，我们将审查我们的活动在最近成立的EuroFEL支持实验室进行的纳米结构的超快光谱。我们研究了金属纳米粒子在溶液中以及在表面上的2D和3D阵列中的动态等离子体响应，特别注意纳米粒子形状的影响以及在纳米局部尺度上将吸收的光转换为热。我们将总结在纳米结构的钙钛矿中的载流子动力学的结果，重点是热载流子动力学和半导体纳米系统，如ZnSe和Si纳米线，特别注意带隙漂白动力学。随后，研究了掺杂剂-金属NP杂化物，例如CeO $_2$ -Ag NP、ZnSe-Ag NP和ZnSe-Au NP，允许讨论相互作用机制，例如电荷载流子转移和F{<$}rster相互作用。最后，我们评估了另一种方法的敏化宽带隙半导体可见光通过讨论的TiO $_2$纳米颗粒和V掺杂TiO $_2$纳米颗粒的载流子动力学和它们的催化性能之间的关系。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Ultrafast dynamics of a spin-polarized electron plasma with magnetic ions
本研究构建了描述自旋极化电子气与磁性离子相互作用的VPLL平均场模型，开展线性响应分析确定自旋模式稳定性条件，并开发高精度几何哈密顿数值代码，研究温稠密物质参数下的电荷与自旋不稳定性相互作用。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Ultrafast terahertz probes of interacting dark excitons in chirality-specific semiconducting single-walled carbon nanotubes
超快太赫兹光谱通过内部直接偶极允许的最低暗-亮对状态$\sim$ 6 meV之间的跃迁访问共振激发（6，5）SWNT中的{\em暗}激子基态。一个分析模型再现的响应，使瞬态密度的暗激子和{\em e-h}等离子体，振子强度，跃迁能量重整化和动力学的定量分析。%激发诱导重整化。非平衡的，但稳定的，准一维量子态与暗激子相关迅速出现，即使增加非共振光激发，并经历一个独特的交叉复杂的相空间填充%的复杂分布之间的暗和亮对状态，不同的致密的2D/3D激子的影响的热化，冷却和电离的自由载流子。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Hole Spin Qubit with Gate-Tunable Spin-Orbit Switch
量子计算中的一个关键挑战是实现快速和局部的量子比特控制，同时保持相干性。基于空穴自旋的量子比特通过其强自旋轨道相互作用提供了实现快速量子门的方法。引人注目的是，对于一维锗和硅器件中的空穴自旋，自旋-轨道相互作用已经被预测为非常强，但随着栅极电压的变化而高度可调。这种电气控制将使其能够根据需要在量子比特空闲和操纵模式之间切换。在这里，我们展示了锗/硅核/壳纳米线中空穴自旋量子比特的超快和通用量子控制，拉比频率为数百兆赫，对应于短至~1 ns的自旋翻转时间-单自旋量子比特的新记录。接下来，我们展示了对拉比频率、塞曼能量和相干时间的很大程度的电气控制-从而实现了从快速量子位操作模式到更相干的空闲模式的切换。我们确定了一个非常强大的，但门可调的自旋轨道相互作用的基本机制，与短的相关自旋轨道长度，可以在大范围内调整到3 nm的重空穴质量的空穴。我们的工作演示了自旋轨道量子比特开关，并建立了一个快速和高度可调的量子计算平台，在一维锗/硅纳米结构中定义的空穴自旋量子比特。
2021-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Laser-Induced Dynamics of Non-Equilibrium Electron Spill-Out in Nanoplasmonic Bilayers
本文通过时间分辨二维光谱研究Fe/Au双层膜，揭示了超快激光诱导的非热电子注入引发瞬态电子溢出，改变等离子体频率，实现非热控制表面等离子体色散。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb-blockade-controlled single-electron point source
库仑阻塞是物理学中的基本现象，其使得能够将单个电子一个接一个地转移到电隔离的纳米结构（例如纳米线或量子点）中，从而产生单个电子源。固态单电子源是当今量子信息处理和单电子学新兴技术的关键组成部分。此外，自由电子量子光学的先进研究和电子显微镜的发展需要真空中的自由电子的点源，这可以在单个电子水平上进行控制。然而，到目前为止，单电子真空枪还没有在实践中实现。要解决的问题包括形成稳定的尖形异质结发射极和在时间和能量域控制释放的电子。在这里，我们克服了这些挑战，通过创建一个场发射（FE）电子源的基础上，碳纳米线耦合到一个超尖锐的金刚石尖端的隧道结。利用能谱，我们直接观察到在室温和FE电流高达1 $μ$ A的纳米线中的电子费米能级的库仑振荡。我们发现，振荡被抑制在高FE电流无论是焦耳加热或由于高隧穿电阻，取决于纳米线充电时间，范围从约25 fs到1 ps。我们预计，引入的碳单电子源与激光诱导门控的组合是非常有前途的相干超短自由电子束的低能量电子全息和超快电子或X射线成像和光谱学的兴趣的创建。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Mo_6S_6 nanowires: structural, mechanical and electronic properties
采用基于密度泛函理论的从头计算方法研究了Mo_6S_6纳米线的性质。分子间形成弱耦合的一维链状结构，如Mo_6Se_6和Mo_6S_（9-x）I_x，晶体的力学和电学性质都是强单轴的。计算出的沿链轴的弹性模量和回弹模量分别为c_（11）= 320 GPa和E_R = 0.53 GPa。电子能带结构和电导率表明Mo_6S_6晶体是良好的准一维导体。在随机相位近似下计算的频率依赖的复介电张量ε，在ε_parallel中显示出强的Drude峰，即，对于平行于链轴极化的电场，以及与带间跃迁相关的几个峰。电子能量损失谱是弱各向异性的，并且在等离子体频率（hbar ω_p）约为20 eV处具有强峰。稳定性分析表明，Mo_6S_6对层状MoS_2的形成是亚稳的。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
