Scattering of an electronic wave packet by a one-dimensional electron-phonon-coupled structure
本文研究了两个一维紧束缚电子之间的小结构中电子与声子的散射。该模型模拟了量子电子输运通过耦合到金属引线的原子线或分子结。电子-声子耦合结构由Holstein模型表示。我们观察到永久的能量转移从电子到声子系统(耗散),瞬态自陷的电子在电子-声子耦合结构(由于极化子的形成和多次反射的结构边缘),和透射共振,强烈依赖于电子-声子耦合的强度和绝热比。本文采用一种新的TEBD算法,对玻色子自由度进行了优化,模拟了电子-声子耦合结构中波包的量子动力学行为。使用散射理论计算了单个电子-声子位置的精确结果,并在极限情况下得到了解析近似。
2016-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Existence of an Independent Phonon Bath in a Quantum Device
在低温下,衬底上的金属薄膜中的声学声子的热波长可以大大超过膜厚度。因此,通常认为在低温下操作的介观器件不携带单独的声子群。在这项工作中,我们提供了直接的实验证据的热去耦的声子在介观量子器件从其衬底声子热浴在亚开尔文温度。一个简单的热平衡模型,假设一个独立的声子浴以下通常的电子-声子和Kapitza耦合定律可以解释所有的实验观察。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon dispersion and electron-phonon interaction in peanut-shaped fullerene polymers
我们发现,周期性的半径调制特有的一维(1D)花生形富勒烯(C $_{60}$)聚合物施加了强烈的影响,他们的低频声子状态和他们与移动电子的相互作用。连续近似显示声子色散曲线的区域折叠,这导致径向呼吸模式的快速弛豫的一维C $_{60}$聚合物。我们还制定了沿变形势理论的电子-声子相互作用,表明只有几组电子和声子模式产生显着的幅度的相互作用相关的低温物理系统。后一个发现给出了一个重要的含义可能Peierls不稳定性的C $_{60}$聚合物在早期的实验中建议。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Deformation Electron-Phonon Coupling in Disordered Semiconductors and Nanostructures
我们研究了无序半导体和低维结构中的电子-声子弛豫(退相)速率。弛豫是由电子通过形变势散射和杂质和缺陷的弹性电子散射的干涉决定的。我们发现,与金属中的相消干涉相反,半导体结构中的干涉显著地增强了有效的电子-声子耦合,这导致了电子-声子相互作用的Pippard无效条件。所得结果解释了硅结构中的能量弛豫现象。
2005-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Extending the Electron Spin Coherence Time of Atomic Hydrogen by Dynamical Decoupling
研究了氢原子在八倍半硅氧烷笼中的电子自旋退相干。通过应用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脉冲序列,我们显着抑制了由于核自旋触发器的低频噪声,直到观察到最大T2 = 56 us的点。此外,动态去耦与CPMG序列揭示了存在两个来源的高频噪声:第一,一个波动的磁场与质子拉莫尔频率,相当于经典的磁场噪声所施加的笼有机取代基的1H核自旋,第二,退相干由于电子和内部的29 Si核自旋之间的纠缠的笼。
2013-04-01 cond-mat.mes-hall
Decoherence and dynamical decoupling control of nitrogen-vacancy center electron spins in nuclear spin baths
理论研究了高纯金刚石中氮空位中心电子自旋的退相干和动力学解耦控制,其中与$^{13}$ C核自旋的超精细相互作用是主要的退相干机制.退相干被表述为电子自旋与核自旋之间的纠缠,这是由电子自旋状态的核自旋浴演化引起的。核自旋浴演化是由单自旋进动和成对触发器等基本过程驱动的。退相干中不同基元过程的重要性取决于外磁场的强度。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evidence of a coupled electron-phonon liquid in NbGe$_2$
虽然电子-声子散射通常会使金属中的电子动量松弛,但声子和电子之间的永久动量交换会保持总动量,并可能导致具有独特传输特性的耦合电子-声子液体。这个理论想法是在几十年前提出的,最近又被重新讨论,但电子-声子液体的实验特征很少被报道。我们提出了这样的行为在过渡金属ditetrelide,NbGe $_2$,从三个不同的实验的证据。首先,量子振荡揭示了增强的准粒子质量,这在NbGe $_2$中是出乎意料的,由于弱的电子-电子相关性,因此指向电子-声子相互作用。第二,电阻率测量表现出实验数据和标准费米液体理论计算曲线之间的差异。第三,拉曼散射显示声子线宽的反常温度依赖性,其符合基于声子-电子耦合的经验模型。我们讨论的结构因素,如手征对称性,短金属键,和低对称性的协调环境耦合的电子-声子液体的潜在来源。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of Electron Phonon Coupling Dissipative Phonon Bath and Electron Electron Interaction in a Triangular Quantum-Dot Trimer
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research(物理科学学院,国家科学教育与研究中心)
针对三角形排布的三量子点三聚体分子晶体管,采用扩展哈密顿量结合非微扰处理、平均场方法与Keldysh非平衡格林函数框架,研究多因素作用下的非平衡电荷输运特性。
2025-11-18 cond-mat.mes-hall
Decoupling environmental modes from tunneling electrons in a partially wet phase molecular mechanically controllable break junction
本文提出了在环境条件下的量子效应。苯二硫醇(BDT)分子或四氢呋喃(THF)分子用作从机械可控断裂结桥接金电极的阻挡分子。很长时间以来,人们都知道结的环境与传导耦合。利用微观流体层,实际上可以影响这种耦合。电极-分子-电极结构衬有THF流体的微观层,也称为部分湿相。这有效地将电极-分子-电极系统与该系统外部的环境模式解耦。对相干性和量子干涉的影响是例外的。
2021-09-21 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon bound state in graphene
研究了电子-光学声子耦合诱导的石墨烯中狄拉克能谱在声子发射阈值附近的精细结构。导出的新的色散方程在附近低于声子阈值对应于电子-声子束缚态。我们发现微扰理论之外的奇异顶点修正强烈地增加了电子-声子结合能。预测的有效电子-声子耦合的增强可以使用角分辨光谱测量。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall
Self-consistent quantum-kinetic theory for interacting drifting electrons and force-driven phonons in a 1D system
本文提出一维量子线中电子与力驱动声子耦合的自洽量子动理学模型,揭示电子-声子散射可拖曳声子运动并增强或抑制电流,且无需引入温度即可描述超快关联输运。
2024-01-12 cond-mat.mes-hall
Electron-Phonon Scattering in Semiconductor Structures with One-Dimensional Electron Gas
在这项研究中,开发了一种计算具有一维电子气的半导体结构中电子-声子散射率的方法。考虑了电子能量的不确定性。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced magnetoresistance of two-dimensional electrons interacting with acoustic phonons
从理论上研究了微波辐射下二维电子系统中电子-声子相互作用对磁输运的影响。除了存在于微波的情况下的声子诱导的电阻振荡,辐照样品的磁阻包含振荡的贡献,由于电子散射的杂质和声学声子。由于电子-声子散射的贡献被描述为声子诱导的电阻振荡和微波诱导的电阻振荡的干涉的结果。此外,微波加热电子会导致一种特殊的声子诱导振荡。讨论了不同贡献的相对强度及其对参数的依赖性。众多的振荡贡献的相互作用表明一个奇特的磁阻图片在高迁移率层的温度时,电子-声子散射变得重要。
2010-02-28 cond-mat.mes-hall
Interplay of electron-phonon nonadiabaticity and Raman scattering in the wavepacket dynamics of electron-phonon-photon systems
用数值计算方法研究了电子-声子-光子系统的超快波包动力学。当考虑电子-声子系统的非绝热性时,拉曼散射过程在系统动力学中起着重要的作用。我们发现,电子-声子非绝热性和Raman散射的相互作用决定了波包的运动,特别是在绝热势能面的圆锥相交处,这表明为了揭示飞秒时间尺度下材料的光激发/去激发过程,必须考虑这种影响.
2018-09-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Single electron-phonon interaction in a suspended quantum dot phonon cavity
用低温库仑阻塞测量方法研究了一种由嵌入GaAs/AlGaAs自支撑膜中的量子点组成的电子-声子腔。我们发现一个完整的抑制单电子隧穿在零偏置导致形成一个能隙的传输谱。所观察到的效果是由局限在腔中的局部声子模式的激发引起的。在磁场中,具有非零角动量的较高电子态与声子能量共振,这种声子对传输的阻碍被解除。
2003-04-06 cond-mat.mes-hall
Monolayers of MoS$_{2}$ on Ag(111) as decoupling layers for organic molecules: resolution of electronic and vibronic states of TCNQ
金属表面分子的电子结构主要由基底电子的杂化和屏蔽决定。结果,能级被显著加宽,分子性质,例如振动被隐藏在光谱线形中。薄去耦层的插入减小了线宽,并且可以获得几乎孤立的分子的电子和振动态的分辨率。在这里,我们使用扫描隧道显微镜和光谱,以显示在Ag(111)上的单层MoS $_{2}$提供了半导体带隙,可以防止分子态与金属衬底的强相互作用。我们发现,最低未占分子轨道(LUMO)的四氰基醌二甲烷(TCNQ)分子是显着窄于裸基板上,它是伴随着一个特征卫星结构。采用简单的计算中的Franck-Condon模型,我们揭示了它们的振动起源,并确定了强电子-声子耦合的模式。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall
Phonons and electron-phonon coupling in graphene-h-BN heterostructures
石墨烯-BN异质结构的声子的第一原理计算,并与组分的声子进行比较。我们表明,AA和AB'堆叠不仅在能量上不如AB有利,而且动态不稳定。我们已经确定了低能量平坦的声子分支BN字符与平面外位移,并评估其耦合到石墨烯中的电子。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric electron-phonon interaction in impure semiconductors: 2D electrons versus composite fermions
我们开发了一个统一的治疗二维电子和体声子之间的压电耦合在零和强磁场的情况下,后者对应于偶数分母填充分数。与通过变形势耦合的情况相反,由于杂质重整化的电子-声子顶点的主导贡献并不完全被非弹性电子-杂质散射过程所抵消。电子能量弛豫时间,扩散修正的电导率,声子发射率由热电子计算现实的$GaAs/AlGaAs$异质结构。
1997-05-25 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon bound states in graphene in a perpendicular magnetic field
研究了在垂直量子化磁场作用下单层石墨烯中电子-声子复合物的光谱。尽管电子-声子耦合很小,但通常的微扰理论不适用于计算光学声子发射阈值附近的散射振幅。我们的研究结果超出微扰理论表明,附近的声子发射阈值的真实光谱是完全由新的分支,对应于一个电子和光学声子的束缚态的结合能的顺序为$αω_{0}$,其中$α$是电子-声子耦合和$ω_{0}$的声子能量。
2012-11-19 cond-mat.mes-hall
Two-step dynamics of photoinduced phonon entanglement generation between remote electron-phonon systems
数值研究了光辐照远程电子-声子系统中声子间量子纠缠的产生。在由可见/紫外激光脉冲激发时,立即产生电子的纠缠,并且声子的纠缠通过电子-声子相互作用跟随,即,声子的纠缠产生是两步过程。因此,重要的是设计入射光脉冲的时间特性,以便控制电子和/或声子的纠缠。由海森堡运动方程导出的量子互信息和复合模揭示了这些特征。计算结果还表明,声子纠缠的动力学可以通过散射光的时间分辨光谱观察到。
2021-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong electron-phonon coupling, electron-hole asymmetry, and nonadiabaticity in magic-angle twisted bilayer graphene
我们报告了强的电子-声子耦合的魔角扭曲双层石墨烯(MA-TBG)从原子论描述的系统,包括超过10000个原子的莫尔超晶胞。电子结构,声子谱,和电子-声子耦合强度λ之前和之后的原子位置弛豫的平面内和平面外。对于MA-TBG,获得的λ非常大,其中在平坦带的半填充能量附近λ> 1,而对于单层和未旋转的双层石墨烯,λ很小(λ ~ 0.1)。在原子结构弛豫之后,电子结构中出现显著的电子-空穴不对称性,因此空穴掺杂的λ比电子掺杂的λ强得多。得到的电子-声子耦合几乎是各向同性的,并且对电子能带和动量的依赖很弱,表明电子-声子耦合更倾向于单能隙s波超导。相应的声子能量远大于电子能量标度,远远超过绝热极限。我们的研究结果提供了一个基本的理解MA-TBG中的电子-声子相互作用,强调它可以有助于丰富的物理系统。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Phonon-drag thermopower and hot-electron energy-loss rate in a Rashba spin-orbit coupled two-dimensional electron system
本文从理论上研究了Bloch-Gruneisen(BG)体系中Rashba自旋轨道耦合二维电子系统(2DES)中声子拖曳对热电势和热电子能量损失率的贡献。我们假设电子通过形变势与纵向声学声子相互作用,通过压电势与纵向和横向声学声子相互作用。讨论了Rashba自旋轨道相互作用对声子拖曳热电势和热电子能量损失率的大小和温度依赖性的影响。我们数值提取的声子拖曳热势和能量损失率的温度依赖性的指数。我们发现,由于Rashba自旋轨道耦合的存在,指数被强烈抑制。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall
Observation of disorder-induced weakening of electron-phonon interaction in thin noble metal films
我们已经使用了对称的正常金属-绝缘体-超导体(NIS)隧道结对,称为SINIS结构,在50 - 700 mK的温度范围内的超灵敏测温。通过焦耳加热电子气和测量电子温度,我们发现,在最简单的贵金属无序薄膜(铜,金)的电子-声子(e-p)散射率遵循$T^4$的温度依赖性,导致更强的去耦的电子气从晶格在最低的温度。与先前观察到的$T^3$和$T^2$定律相反,该幂律指示由振动无序介导的e-p耦合。
2005-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Continuum model for relaxed twisted bilayer graphenes and moiré electron-phonon interaction
我们建立了一个连续介质模型来描述任意晶格变形的扭曲双层石墨烯的电子结构和电子-声子相互作用。从紧束缚模型出发,导出了存在一般晶格位移时的层间哈密顿量,得到了光滑形变的长波连续谱表达式。我们表明,连续模型正确地描述了晶格弛豫扭曲双层石墨烯的能带结构。我们将该公式应用于声子振动,并导出了莫尔带态和莫尔声子模之间的电子-声子矩阵元的显式表达式。通过数值计算,我们发现在低扭转角下,由于超晶格杂化,电子-声子耦合和声子介导的电子-电子相互作用显著增强。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition
设计与环境噪声源解耦的量子系统的能力对于开发具有最佳相干性的量子技术是非常期望的。磁性分子中电子态的化学可调性与先进的电子自旋共振技术相结合,为解决这一问题提供了极好的机会。事实上,所谓的时钟跃迁(CT)已被证明可以保护分子自旋量子比特免受磁噪声的影响,从而显著增强相干性。在这里,我们进行了光谱和计算的调查,这种物理学,专注于核浴的作用。远离CT,与核自由度的线性耦合引起电子相干性的调制和衰减,如通过实验产生的电子自旋回波信号和$\textit{in silico}$量化的。同时,有效的超精细相互作用消失在CT,导致电子-核去耦和量子信息泄漏到核浴的情况下,提供了机会来表征其他退相干源。
2022-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Low temperature electron-phonon resonance in dc-current-biased two-dimensional electron systems
本文用电流直接控制的平衡方程磁输运方法研究了低温下二维电子系统中共振声声子散射对磁电阻率的影响。实验观察到的共振线性电阻率的结果从传统的体声子模式在GaAs基系统,而不调用泄漏界面声子。由于电子的快速加热,声子共振可以通过有限的偏置电流显著增强。当电子漂移速度增加到声速时,开始出现额外的和突出的声子共振峰。结果表明,在低温下,在中等迁移率的样品中,非线性输运中可以出现显著的电阻振荡和负微分电阻率,这与最近的实验结果一致。
2008-05-13 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved View of Electron-Phonon Coupling in Multilayer WSe$_2$
研究了层状过渡金属二硫属化物(TMDC)WSe $_2$薄膜中光激发载流子与晶格振动的相互作用。利用单晶样品的飞秒电子衍射和第一性原理密度泛函理论计算,我们获得了从激发电子到声子的能量转移的动量分辨图像。所测得的动量依赖的声子种群动力学的声子线宽的第一原理计算相比,可以合理化的电子相空间参数。导带中激发态的弛豫由$Σ$谷间散射和带边界声子的发射主导。瞬时,动量依赖的电子-声子耦合导致非热声子分布,其在较长的时间尺度上通过电子-声子和声子-声子碰撞弛豫到热分布。我们的研究结果构成了监测和预测的平衡电和热输运性质的纳米级应用的TMDC的基础。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall
Dynamical Phonons Following Electron Relaxation Stages in Photo-excited Graphene
本文利用第一性原理计算研究了光激发石墨烯中电子弛豫各阶段的动力学声子行为,揭示了光致声子硬化、非绝热性增强及相干声子产生等机制,为理解非平衡声子修饰和光致相变提供了理论基础。
2023-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant electron-phonon-electron interaction
研究了电子散射能差与声子能量共振对电子-声子-电子相互作用的影响。结果表明,电子跃迁能和声子能量的共振可以使EPEI提高1 ~ 2个数量级。此外,各向异性的S波电子或dx ~(2-y)~ 2电子可以增强共振EPEI,而电子的自能修正会减弱共振EPEI。特别是k空间的非对称自旋翻转散射过程可以降低电子自能的影响,增强共振EPEI
2016-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Splitting of Landau levels of a 2D electron due to electron-phonon interactions
我们证明了在很强的磁场$B$中,电子-声子相互作用导致二维电子的朗道能级分裂成一系列无限简并的子能级。我们对这一现象进行了定性和定量的描述。与声学和极性光学声子的相互作用的情况下被认为是。在两种情况下,最近的子能级之间的能量距离在大的$B$时趋于零,如$B^{-1/2}$。
1997-07-11 cond-mat.mes-hall
Derivation of Electron Spin Relaxation Rate by Electron-Phonon Interaction Using a New Diagram Method
本文用一种新的弹簧圈图方法导出了电子-声子系统的电子自旋弛豫速率公式。结果适当地包含了电子和声子的分布函数。因此,所有的自旋翻转和守恒过程都从微观的角度得到了解释,并从该图中获得了固体中电子自旋量子动力学的物理见解。光子和声子根据自旋翻转和守恒过程进行分类。利用该公式计算了GaAs中的电子自旋弛豫速率。通过与实验结果的比较,得到了弛豫速率的温度依赖性。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall
Revealing electron-lattice decoupling by Peltier thermometry and nanoscale thermal imaging in graphene
研究提出一种扫描探针技术,通过Peltier热测量与纳米尺度热成像,在低温下同步映射石墨烯p-n结的电子与晶格温度,揭示了强烈的电子-声子退耦合及新冷却途径,并适用于van der Waals异质结构。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里,我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2,MoSe 2,WS 2,和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量,量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜,其中横向,纵向声学和光学,弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外,我们观察到,双声子非弹性电子隧穿过程,这被证实是通用的在所有四个半导体层,由层数依赖的对称性,量子干涉,和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A semiclassical nonequilibrium Green's Function approach to electron transport in systems exhibiting electron-phonon couplings
针对声子动力学与电子输运时间尺度相当的开放量子系统,本文构建含电子-声子耦合的半经典非平衡格林函数方法,应用于量子点充放电等系统并验证其描述核运动影响的高效性。
2025-08-23 cond-mat.mes-hall
Theory of Seebeck ratchet in noncentrosymmetric electron-phonon coupled system
提出了非中心对称电子-声子耦合系统的热电效应,即电子和声子之间的温度差而不是空间温度梯度引起电流。这是固体中Seebeck棘轮的一种实现,电子的能量色散不对称,动力学声子作为标量势的涨落并感应出直流电流。本文还讨论了该机制的可能实现。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-phonon interaction on the impurity binding energy in a quantum wire
研究了圆柱形量子线中电子-光学声子相互作用对类氢杂质结合能的影响。利用Landau和Pekar变分法,将哈密顿量分解为两部分,分别包含声子变量和电子变量。然后采用微扰变分法构造电子部分的试探波函数。计算了束缚电子-光学声子相互作用对基态和激发态结合能的影响。同时考虑了电子-体光学声子和电子-表面光学声子耦合。结果表明,极化子效应对杂质结合能的能量修正随金属丝半径的减小而迅速增大,体光学声子对极化子效应起主导作用.
2003-01-07 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through a local state linearly coupled to phonon modes
一个预解式的形式主义适用于问题的非弹性散射的电子线性耦合到一组声子模式。它示出了如何可以减少到一个单一的声子模式的描述,与其他方法的异质结构中的非弹性隧穿现象相一致的多声子模式耦合和激发。一个统一的连接是通过在气相中的分子和扫描隧道显微镜中的吸附物的电子隧穿的共振电子散射的现象。
2000-03-01 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Electron Dynamics In Pump-Probe Spectroscopy: Role Of Excited Phonon Populations
我们研究了激发声子布居的非平衡电子的弛豫率使用非平衡格林函数形式主义的作用。声子性质的瞬态修改占自洽解决电子和声子格林函数的戴森方程。泵浦引起的变化表现在电子和声子谱函数。我们发现,激发态声子布居抑制非平衡电子的衰减率,由于增强声子吸收。声子占据的增加也将非平衡衰变率和平衡散射率分开。的衰减率被发现是时间依赖性的,这是说明在实验观察到的光激发$\mathrm{Bi}_{1.5}\mathrm{Sb}_{0.5} \mathrm{Te}_{1.7}\mathrm{Se}_{1.3}$的人口衰减。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Electron-phonon bound states and impurity band formation in quantum wells
利用广义传输矩阵方法研究了局域爱因斯坦声子的散射对电子在量子阱中共振传输的影响。特别是,宇称和声子介导的卫星共振的数量被发现依赖于可用的散射通道。对于大量的声子通道,低能杂质带的形成被观察到。此外,一个有效的理论,准确地描述了声子产生的边带足够小的电子-声子耦合。最后,讨论了双势垒结构下声子辅助传输卫星引起的电流-电压特性。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall
Quantum noise of electron-phonon heat current
我们分析了金属中电子和声子之间的热流涨落。在平衡状态下,我们恢复了与涨落耗散定理一致的标准结果。在这里,我们表明,热流噪声在有限的频率,保持不为零的温度。我们简要地讨论了电子-声子热流波动对量热法的影响,特别是在单微波-光子探测的制度。
2017-11-06 cond-mat.mes-hall
Phonon-mediated spin dynamics in a two-electron double quantum dot under a phonon temperature gradient
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所);Center for Emergent Materials Science (CEMS), RIKEN(理化学研究所新兴材料科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC), RIKEN(理化学研究所量子计算中心);Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(筑波大学自然系统工学研究科)
研究了在双量子点中,受声子温度梯度影响的声子介导自旋翻转过程,通过电子-声子相互作用和自旋轨道相互作用,量化计算了自旋翻转率和自旋态占据概率,与之前的实验结果一致,为理解自旋相关的热力学物理提供了理论基础。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport Through a Quantum Dot with Electron-Phonon Interaction
我们从理论上研究了单能级量子点与两个正常导电引线耦合的电输运性质。我们在两种不同的情况下确定了通过量子点的电流:时间无关和时间平均。在所有情况下,我们考虑三种情况:当没有电子-声子相互作用时,当点电子与光学声子相互作用时,或者当它们与声学声子相互作用时。在有限温度下,我们考虑了化学势的温度依赖性。我们用正则变换方法处理电子-声子相互作用。在电子-纵向光学声子相互作用的情况下,光谱包含一个亚峰。在电声声子相互作用的情况下,频谱是连续的。在时间平均的情况下,由于外部时间调制,许多寄生峰出现在频谱中。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall
Coupled electron and phonon transport in one-dimensional atomic junctions
采用非平衡格林函数方法,建立了一个全量子力学模型,研究了弱电子-声子相互作用下一维原子结中的电子-声子耦合输运.这个模型使我们能够在平等的基础上研究电子和声子的输运。我们导出了耦合的电子-声子系统的电流和能流以及它们之间的能量交换。作为应用,我们在保证能流守恒的自洽玻恩近似下研究了载流原子结中的热耗散。我们发现,声子输运的列入是重要的,在确定的散热和温度变化的原子结。
2007-04-05 cond-mat.mes-hall
Interplay of Coulomb and electron-phonon interactions in graphene
通过重整化群方法,我们考虑了电子-声子相互作用和强库仑相互作用的相互影响。我们发现库仑相互作用增强了电子与谷间A1光学声子的耦合,但对谷内E2声子的耦合没有增强。
2008-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Concomitant enhancement of electron-phonon coupling and electron-electron interaction in graphene decorated with ytterbium
电子-电子相互作用和电子-声子耦合之间的相互作用一直是石墨烯中的关键问题之一,因为它可以提供有关外来原子增强石墨烯中电子-声子耦合的起源的信息。在碳化硅衬底上的镱修饰的石墨烯,电子-声子耦合表现出强烈的增强相比,生长的石墨烯。基于角分辨光电子能谱的研究,镱的存在也被发现导致费米速度的降低,揭示了费米液体理论中电子-电子相互作用的增强。我们的研究结果的电子-电子相互作用和电子-声子耦合的同时增强表明,在石墨烯装饰与外来原子的两个代表性的多体相互作用之间的相互作用的可能性。
2020-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled electron-phonon hydrodynamics in two-dimensional semiconductors
本文研究二维半导体中电子-声子强相互作用下的动量循环,揭示电子与声子可形成耦合流体动力学输运机制,从而在强相互作用条件下实现低耗散电荷输运,修正了传统认知。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Linewidth Contributions from Four-Phonon and Electron-Phonon Interactions in Graphene
拉曼峰位置和线宽提供了对材料中声子非谐性和电子-声子相互作用(EPI)的深入了解。对于单层石墨烯,先前的第一性原理计算已经产生了随着温度升高而减小的线宽,这与测量结果相反。在这里,我们明确地考虑四声子非谐性,声子重整化和电子-声子耦合,并发现所有这些都是重要的,成功地解释了$G$峰频移和线宽在我们的悬浮石墨烯样品在很宽的温度范围内。四声子散射贡献了随温度增加的显著线宽,而EPI的温度依赖性被发现在掺杂阈值($\hbarω_G/2$,其中$ω_G$是$G$声子的频率)以上被反转。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hopping-resolved electron-phonon coupling in bilayer graphene
在本文中,我们研究了双层石墨烯中的电子-声子耦合,作为层间跳跃相关的多层石墨烯的典型情况。使用密度泛函理论(DFT)的背景下,并使用不同的光学声子位移的冻结声子的方法,我们能够定量地评估与每个跳跃项$γ_i$相关的电子-声子耦合$α_i$。这种分析还揭示了一个简单的标度律之间的跳跃项$γ_i$和电子-声子耦合$α_i$,这超出了具体的DFT技术。
2012-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Precise high-fidelity electron-nuclear spin entangling gates in NV centers via hybrid dynamical decoupling sequences
固体中的色心,如金刚石中的氮空位中心,提供了受到良好保护和良好控制的局部电子自旋,可用于各种量子技术。此外,周围自旋核的长相干时间可以通过色心控制鲁棒的量子寄存器。我们设计了脉冲序列协议,驱动电子自旋产生强大的纠缠门与这些核记忆量子位。我们发现,相比单独使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG),Uhrig去耦序列和CPMG和Uhrig序列组成的混合协议提高了这些纠缠门的保真度,自旋控制范围和自旋选择性。我们提供的序列协议的解析表达式,也显示了我们的方法在金刚石中的氮空位中心的数值效果。我们的结果广泛适用于色心弱耦合到一个小数目的核自旋量子比特。
2020-08-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ab initio theory of electron-phonon mediated ultrafast spin relaxation of laser-excited hot electrons in transition-metal ferromagnets
本文报道了bcc结构Fe、fcc结构Co和fcc结构Ni过渡金属铁磁体中电子-声子相互作用引起的电子自旋翻转散射的计算理论研究。Elliott-Yafet电子-声子自旋翻转散射的第一性原理计算,采用广义自旋翻转Eliashberg函数以及从头计算声子色散。为了研究飞秒激光激励铁磁体中电子-声子介导的退磁量,将该方法推广到激光产生的热化和非平衡非热热电子分布。使用开发的形式主义,我们计算声子诱导的自旋寿命的热电子在Fe,Co和Ni。电子-声子介导的退磁率进行评估激光产生的热化和非平衡电子分布。非热分布被发现导致一个更强的退磁率比热,热化分布,但他们的退磁效果是不足以解释实验观察到的退磁发生在亚皮秒制度。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface polar optical phonon interaction induced many-body effects and hot-electron relaxation in graphene
我们从理论上研究了极性材料衬底上石墨烯中电子-表面光学声子相互作用效应的各个方面。我们计算的电子自能在表面声子介导的电子-电子相互作用的存在下,专注于如何线性手性石墨烯色散重整化的表面声子。利用多体微扰理论计算了考虑电子-极性光学声子相互作用的石墨烯中的电子自能和准粒子谱函数。计算了自由电子在介质基片中与表面光学声子极性相互作用的散射率随电子能量、温度和载流子密度的变化。讨论了屏蔽对自能和散射率的影响。我们的理论提供了一个全面的定量(和定性)图片表面声子相互作用诱导的多体效应和热电子弛豫狄拉克材料。
2013-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon coupling in copper intercalated Bi$_{2}$Se$_{3}$
我们报告了铜嵌入拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$混合器件的电荷和热输运研究。测量的电导率显示量子校正、电子-电子和电子-声子相互作用的影响。散粒噪声测量结果表明,随着温度的升高,热通量在$T^2$和$T^4$之间出现交叉。这一结果可以用电子在无序上的非弹性散射模型来解释,增加了横向声学声子在电子-声子耦合过程中的作用。
2022-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon vertex and its influence on the superconductivity of two-dimensional metals on a piezoelectric substrate
我们研究了二维金属中的电子与压电基底中的声学声子之间的相互作用。基本不等式可以从一般的能量论证中得到。因此,声子介导的吸引力可以被证明永远不会克服电子库仑排斥,至少对于长声子波长。我们研究了这些声子对二维电子气(如石墨烯)可能的配对不稳定性的影响。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-phonon interaction on the surface of a 3D topological insulator
我们分析了瑞利表面声子模在三维拓扑绝缘体表面电子-声子相互作用中的作用。一个强大的重整化的声子色散,最终导致瑞利声子的消失,被排除在一个连续的长波长限制的理想情况下,这是唯一合理的,如果表面是干净的,无缺陷。狄拉克电子在费米表面的背散射的情况下,部分负责减少的影响的电子-声子相互作用。介电响应函数中由于瑞利声子色散的极点可以驱动电子-电子相互作用在低频吸引。然而,平均配对相互作用内的弱耦合方法被发现是太小,诱导表面超导不稳定性。
2013-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con