Magnetic and electronic phase transitions probed by nanomechanical resonance
二维(2D)材料通过它们的降低的维度使新型的磁性和电子相成为可能,如魔角诱导的相变、2D伊辛反铁磁体和2D原子层和异质结构中的铁磁性。然而,只有少数方法可用于研究这些相变,这例如对于反铁磁材料是特别具有挑战性的。在这里,我们表明,这些阶段可以探测的机械运动:温度相关的共振频率和品质因数的多层二维材料膜显示出明显的异常附近的相变温度,这是相关的异常材料的比热。所观察到的耦合的机械自由度的磁性和电子秩序是由于热力学关系,不限于范德华材料。因此,纳米机械谐振器提供了表征各种材料中的相变的潜力,包括那些反铁磁的、绝缘的或薄到传统的体表征方法变得不合适的材料。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Sub-ppm Nanomechanical Absorption Spectroscopy of Silicon Nitride
本研究提出利用纳米机械频率光谱法表征氮化硅薄膜的亚ppm级吸收,通过追踪高Q谐振器光热频移结合双时间尺度热模型,测得532-1550 nm消光系数为0.1-1 ppm,为低损耗纳米光子材料表征提供新方法。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
Low-Dissipation Nanomechanical Devices from Monocrystalline Silicon Carbide
本研究利用块体单晶4H-碳化硅制造纳米机械谐振器,将阻尼降至2.7毫赫兹,品质因数达2000万,首次达到材料耗散极限,显著提升器件性能。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Stress-Dependent Optical Extinction in LPCVD Silicon Nitride Measured by Nanomechanical Photothermal Sensing
Institute of Sensor and Actuator Systems, TU Wien(传感器与致动器系统研究所,维也纳工业大学);Analytical Instrumentation Center, TU Wien(分析仪器中心,维也纳工业大学)
本研究通过纳米机械光热传感技术,探讨了LPCVD硅氮化物在不同应力下的光学消光特性,揭示了应力对材料吸收特性的影响机制。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Universal length dependence of tensile stress in nanomechanical string resonators
我们研究了自由悬挂的纳米机械弦谐振器中的张应力,并观察到与材料无关的谐振器长度的依赖关系。我们比较了强应力刺谐振器从四个不同的材料系统的基础上非晶氮化硅,结晶碳化硅以及结晶铟镓磷化物。发现对于较短的谐振器,拉伸应力增加约50%。我们建立了一个简单的弹性模型来描述所观察到的拉应力的长度依赖性。该模型准确地描述了我们的实验数据。这为纳米机械弦谐振器的机械品质因数的应力工程开辟了前景。
2021-04-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Noncontact friction in ultracoherent nanomechanical resonators near dielectric materials
本文发现超相干纳米机械谐振器在靠近介电材料时,会因谐振器携带静电荷运动引发介电损耗而产生非接触摩擦,导致机械相干性下降,揭示了系统集成中的关键限制。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Carbon nanotubes adhesion and nanomechanical behavior from peeling force spectroscopy
基于单壁碳纳米管(SWNT)的应用是纳米技术领域不断发展计量方法的巨大需求的一个很好的例子。接触和界面性质是决定单壁碳纳米管功能化纳米材料和纳米器件效率的关键参数。在这项工作中,我们已经利用了一个很好的控制的单壁碳纳米管生长过程中的原子力显微镜(AFM)的尖端顶点和使用低噪声(1 E-13 m/rtHz)的原子力显微镜调查接触表面的单壁碳纳米管的机械行为。通过同时记录单壁碳纳米管的静态和动态特性,我们表明,接触对应于剥离的几何形状,并提取量,如每单位长度的粘附能,曲率和弯曲刚度的纳米管。一个完整的图片的局部形状的单壁碳纳米管和它的机械行为。
2010-12-17 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical resonant structures in single-crystal diamond
单晶金刚石具有优异的材料性能,是纳米机械系统的一种有吸引力的材料。在这里,独立的,单晶金刚石纳米梁制造的角度蚀刻方法的机械共振特性的报告。共振频率显示的证据显着的压缩应力在双夹紧金刚石纳米梁,而悬臂梁共振模式遵循预期的长度平方反比的趋势。在高真空中记录了104量级的Q因子。这里提出的结果代表了未来基于金刚石的纳米机械系统的初步基础,该系统可以应用于经典和量子应用。
2013-09-07 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical detection of the spin Hall effect
自旋霍尔效应响应于具有强自旋-轨道耦合的材料中的电荷电流而产生自旋电流。自旋霍尔效应在许多材料中的大小是有争议的,需要独立的测量效果。我们发展了一种新的力学方法来测量自旋霍尔效应的大小,依赖于自旋和角动量之间的等效性。自旋流携带角动量,因此角动量的流动将导致材料上的机械扭矩。我们确定了这个扭矩的大小和几何形状,并证明它可以使用纳米机械设备进行测量。我们的研究结果表明,以这种方式测量的自旋霍尔效应是可能的,也打开了驱动纳米机械系统与自旋电流的可能性。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall
Photothermal responsivity of van der Waals material-based nanomechanical resonators
本研究通过实验和FP介导吸收加热模型,研究了范德华材料纳米机械谐振器的光热响应,发现NbSe2鼓膜在532纳米波长下具有更高的响应幅度和调谐范围,为构建测辐射热计提供了位移框架。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Strain engineering for ultra-coherent nanomechanical oscillators
弹性应变工程利用应力来实现不寻常的材料特性。例如,应变可以用来增强半导体的电子迁移率,从而实现更高效的太阳能电池和更小、更快的晶体管。在纳米力学的背景下,追求具有超高相干性的谐振器导致了对互补应变工程技术“耗散稀释”的深入研究,从而有效地增加了材料的刚度而没有增加损耗。耗散稀释是已知的Si $_3$ N $_4$纳米机械谐振器,包括最近开发的“软箝位”谐振器的极高Q因子的基础;然而,迄今为止,该范例依赖于材料合成过程中产生的弱应变。相比之下,几何应变工程技术的使用-能够产生接近材料屈服强度的局部应力-仍然在很大程度上未被探索。在这里,我们表明,几何应变结合软箝位可以产生前所未有的高Q纳米机械谐振器。具体而言,使用空间上不均匀的声子晶体图案,我们共定位的应变和弯曲运动的Si $_3$ N $_4$纳米梁,同时增加前者附近的屈服强度。这种组合策略产生弦状模式,室温Q $\times$频率产品接近$10^{15}$ Hz,对于任何尺寸的机械振荡器都是前所未有的值。我们研究的器件可以具有aN/rtHz的力灵敏度,在室温下执行数百次量子相干振荡,并且在射频下达到Q > 4亿。这些结果标志着纳米力学耗散控制的范式转变,影响范围从精密力显微镜到量子引力测试。将报道的方法与晶体或2D材料相结合可能会导致进一步的改进,但仍有未知的局限性。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Strained crystalline nanomechanical resonators with ultralow dissipation
在应变机械谐振器中,拉伸应力和几何非线性的同时发生显著地降低了损耗。这种现象,耗散稀释,采用在镜面悬浮的引力波干涉仪和在纳米级,其中软夹持和应变工程允许极高的品质因数。然而,这些技术迄今为止仅应用于非晶材料,特别是氮化硅。晶体材料在低温下表现出显著较低的固有阻尼,这是由于在本体中不存在两级系统,如在韦伯棒和硅光机械腔中所利用的。因此,将耗散稀释工程应用于应变晶体材料可以实现极低损耗的纳米机械谐振器,这是由于降低的内部摩擦、高固有应变和高屈服强度的组合。开创性的工作尚未充分利用这一潜力。在这里,我们证明了单晶应变硅,高迁移率晶体管的材料开发,可以用来实现超低损耗的机械谐振器。我们观察到,高纵横比($>10^5$)应变硅纳米串支持MHz的机械模式,品质因数超过$10^{10}$在7 K,10倍的改善,在氮化硅中报告的值。在7 K时,热噪声限制力灵敏度约为$45\ \mathrm{{zN}/{\sqrt{Hz}}}$ -接近碳纳米管的灵敏度-加热速率仅为每秒60量子。我们的纳米机械谐振器表现出比最原始的宏观振荡器更低的耗散,并且它们的低质量使它们特别有希望用于量子传感和转导。
2021-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Design of Black Phosphorus 2D Nanomechanical Resonators by Exploiting the Intrinsic Mechanical Anisotropy
黑磷(P)是一种可以被隔离为单个2D晶体片的层状材料,由于其在每个原子层中的波纹晶体结构,其表现出高度各向异性的机械性能,这对于2D纳米机械设备是有趣的。在这里,我们奠定了框架,描述独立的黑色P结构的机械共振响应,通过使用分析建模和数值模拟相结合。我们发现,较厚的设备(> 100纳米)在弹性板制度的工作表现出明显的机械各向异性的签名,并可以导致新的多模谐振特性的模式序列,形状和取向的偏好,是不可用的纳米机械谐振器的各向同性材料。此外,通过研究具有不同几何形状的器件,我们确定了非对称器件中谐振响应对晶体取向的依赖性,并评估了各向异性程度的影响。这些结果表明,利用黑P中的机械各向异性来构建具有可工程化多模功能的新型2D纳米机械设备和谐振换能器是一条途径。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall
High-Q Tantalum Oxide Nanomechanical Resonators by Laser-Oxidation of TaSe2
控制二维材料的应变是一个有趣的途径来定制纳米机电系统的机械性能。在这里,我们展示了一种技术,以制造具有大的应力,激光氧化的纳米鼓面谐振器的钽二硒化物(TaSe 2),属于金属二硫族化物的层状二维材料制成的钽氧化物纳米机械谐振器。在用激光干涉仪研究其机械性能之前,我们在高分辨率电子显微镜中检查了自由悬浮的氧化钽的氧化和结晶度。我们发现,钽氧化物谐振器的应力增加了140 MPa(相对于原始TaSe 2谐振器),这导致这些谐振器的品质因数(14倍大)和谐振频率(9倍大)的增强。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall
Millisecond phonon lifetimes in piezoelectric nanomechanical resonators
Stanford University(斯坦福大学)
本研究制备出3.6吉赫兹下内部声子寿命达21毫秒的铌酸锂声子晶体谐振器,证实其寿命由外部耦合而非材料损耗决定,确立了铌酸锂兼具高本征品质与强机电耦合的特性。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Optical Control of Nanomechanical Eigenfrequencies and Brownian Motion in Metamaterials
纳米机械光子超材料通过耦合光学和机械谐振子系统提供了丰富的主动开关、非线性和增强的光-物质相互作用功能。这种超材料的纳米结构组件的热(布朗)运动导致光学性质的波动,这可能表现为噪声,但也提供了表征性能的机会,从而在单个纳米机械元件的水平上优化设计。我们发现,布朗运动在一个全电介质的超材料系综的硅-氮化硅纳米线可以控制的光在亚μW/μm2强度。纳米线温度的变化仅为几开尔文,这取决于纳米线的尺寸、材料成分和光传播的方向,在布朗运动的几MHz本征频率和皮米位移幅度中产生几个百分比的比例变化。调谐机制可以提供光子元器件中的频率响应的主动控制,并且可以用作测辐射热、质量和微/纳米结构应力感测的基础。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanomechanical vibrational response from electrical mixing measurements
本文提出一种消除纯电学贡献的可靠方法,从电学混频测量中仅提取驱动机械振动,实现频谱响应与运动正交分量测量,并利用电学贡献直接确定有效质量,推动低维纳米机电谐振器研究。
2022-07-05 cond-mat.mes-hall
Tuning dissipation dilution in 2D material resonators by MEMS-induced tension
本文提出利用MEMS施加纯面内机械应变来增强二维材料谐振器的谐振频率和Q值,通过耗散稀释实现Q值提升91%,为高性能二维纳米机械传感器及本征损耗机制研究开辟了新路径。
2024-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Radiation pressure backaction on a hexagonal boron nitride nanomechanical resonator
本文首次在电信波段观测到六方氮化硼鼓面谐振器的辐射压力反作用,通过光纤法布里-珀罗微腔实现光机械耦合,分辨了光学弹簧效应和光机械阻尼,为用光调控hBN机械性能奠定基础。
2023-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantifying the local mechanical properties of twisted double bilayer graphene
针对最小扭转范德华材料纳米力学测量难的问题,研究人员采用超声力显微镜量化扭转双双层石墨烯的面外杨氏模量变化,发现畴壁处模量降低且得到模型验证,为二维纳米力学系统应用奠定基础。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall
Nanomechanical strain concentration on a 2D nanobridge within a large suspended bilayer graphene for molecular mass detection
应变梯度工程的出现直接影响到二维材料的纳米力学、光电子学和热输运等领域。更具体地说,在非常高的应力下的大悬浮石墨烯代表了通过独特的分子反应进行纳米机械质量检测的精髓。已经使用不同的技术来在2D材料中诱导应变,例如通过在石墨烯膜上施加尖端压痕、压力或衬底弯曲。然而,控制结构应变的有效方法是设计系统几何形状,如日常生活中的建筑和声学所示。类似地,我们研究了具有不同几何形状和长度范围从10到40微米的悬浮外延双层石墨烯膜中的人工纳米收缩(~100 nm)中的应变浓度。我们仔细地从显微拉曼测量中分离出应变特征,并通过分析我们的拉曼峰的加宽形状(高达100 cm-1)来提取低于激光光斑尺寸的尺度上的信息。我们可能在纳米收缩中测量到高达5%的强应变集中,这是原生外延石墨烯应变的20倍。此外,对于双层石墨烯,我们的配置自然地增强了上下石墨烯层之间的天然不对称应变。与以前的结果相反,由于我们的结构方法,我们可以在石墨烯中实现任何类型的复杂应变张量。该方法完善了以前的应变诱导技术,并为基于双层石墨烯和2D异质结构的器件开辟了新的前景。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Fast, High Resolution and Wide Modulus Range Nanomechanical Mapping with Bimodal Tapping Mode
轻敲模式原子力显微镜(AFM),也被称为振幅调制(AM)或AC模式,是一种经过验证的,可靠的和温和的成像模式,具有广泛的应用。几十年来,轻敲模式一直在使用中,定量的尖端样品的机械性能,如刚度一直难以捉摸。双模态振打模式保持了单频振打模式的优点,同时通过驱动和测量悬臂梁的附加谐振模式来扩展该技术。同时测量的可观的额外的共振提供了额外的信息,以提取定量的纳米力学信息的尖端样品力学。具体而言,在频率调制(FM)模式下驱动更高的悬臂梁共振允许直接测量尖端-样品相互作用刚度,并且通过适当的建模,允许直接测量与设定点无关的局部弹性模量。在这里,我们讨论的优点双峰攻丝,创造AM-FM成像,模量映射。结果呈现为样品在宽的模量范围内,从顺应性凝胶(~100 MPa)到刚性材料(~100 GPa),具有相同类型的悬臂。我们还显示了高分辨率(亚纳米)刚度映射的单个分子在半结晶聚合物和DNA在流体中。结合即使在近40 Hz的线扫描速率下仍保持定量的能力,结果证明了AM-FM成像在广泛应用中用于纳米机械表征的多功能性。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Converting microwave and telecom photons with a silicon photonic nanomechanical interface
实用的量子网络需要低损耗和抗噪声的光互连以及用于纠缠蒸馏和分布式量子计算的非高斯资源。后者可以由超导电路提供,但是-尽管不断努力和快速进展-现有的微波和光域接口解决方案缺乏可扩展性或效率,并且在大多数情况下转换噪声是未知的。在这项工作中,我们利用硅光子学,腔光学力学和超导电路的独特机会,展示了一个完全集成的,相干的换能器连接微波X和电信S波段的总(内部)双向转换效率为1.2%(135%)在毫开尔文温度。耦合仅依赖于由两个硅纳米梁的飞秒级运动介导的辐射压力相互作用,并且包括约20 dB的光机械增益。该芯片级器件由CMOS兼容材料制成,并在亚瓦特泵浦功率下实现低至16 $μ$ V的V $_π$。这种高能效、超灵敏和高度集成的混合互连可能会找到从量子通信和RF接收器到磁共振成像的应用。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interferometric Motion Detection in Atomic Layer 2D Nanostructures: Visualizing Signal Transduction Efficiency and Optimization Pathways
原子层晶体是用于实现新的二维(2D)纳米机械系统的新兴构建块,其运动可以耦合到这种2D系统中的其他有吸引力的物理性质。光学干涉测量在读出这些二维结构的微小运动和空间分辨不同模式方面非常有效。为了定量地了解检测效率及其对设备参数和干涉条件的依赖性,在这里,我们提出了一个系统的研究,在二维纳米机械系统的固有运动响应度使用菲涅尔定律为基础的模型。我们发现,在单层到14层结构中,MoS 2在石墨烯,h-BN和MoS 2器件中以及对于三种常用的可见激光波长(633,532和405 nm)提供了最高的响应度。我们还发现,在制造2D器件时广泛使用的300 nm氧化物衬底所产生的真空间隙,幸运的是,导致了各种2D薄片接近最佳的响应度。我们的研究结果阐明和图形化可视化的依赖于二维材料的类型和层数,真空间隙,氧化物厚度,和检测波长的运动转导响应,从而提供设计指导方针,构建二维纳米机械系统与最佳的光学运动读出。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall
Modified Transfer Matrix Method for the Extraction of Material Properties via Terahertz Time-Domain Spectroscopy
提出一种结合遗传算法优化的改进传输矩阵法,用于通过太赫兹时域光谱准确提取材料在0.1-15 THz宽光谱范围内的折射率,克服了传统数值近似的局限。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Beyond Point-like Defects in Bulk Semiconductors: Junction Spectroscopy Techniques for Perovskite Solar Cells and 2D Materials
Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所)
本文综述了结光谱技术在钙钛矿太阳能电池和二维材料中的应用,探讨其原理、能力和局限性,推动新一代半导体材料发展。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the bulk plasmon continuum of layered materials through electron energy loss spectroscopy in a reflection geometry
已知2D导电平面的周期性布置具有(体)等离子体激元色散,该等离子体激元色散在3D金属的典型的带隙行为与作为平面外波矢量的函数的无隙声学状态之间插值。半无限系统-与反射几何中的电子能量损失谱(EELS)相关的配置,如在高分辨率EELS(HREELS)中-已知其具有停止在截止波矢以下传播的表面等离子体。由于f-和规则需要一个有限的响应是否存在尖锐的激发,我们证明了什么留在表面损失函数-材料响应探测HREELS -是从(散装)等离子体激元的无限系统的贡献。特别是,我们提供了一个一对一的映射之间的等离子体激元连续体和表面损失函数中的光谱权重。根据这一结果,我们建议HREELS被认为是一个长波长的探针的等离子体连续层材料。
2022-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micro-reflectance and transmittance spectroscopy: a versatile and powerful tool to characterize 2D materials
光学光谱技术,如差分反射率和透射率已被证明是非常强大的技术来研究二维材料。然而,进行这些测量所需的实验装置的全面描述是缺乏文献。我们描述了一个多功能的光学显微镜设置进行差分反射和透射光谱在2D材料的横向分辨率为1微米的可见光和近红外光谱的一部分。我们证明了所提出的设置,以确定层的数量的二维材料,并表征其基本的光学性质,如激子共振的潜力。我们通过研究机械剥离和化学气相沉积的过渡金属二硫属化物样品来说明其性能。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Elucidation of Relaxation Dynamics Beyond Equilibrium Through AI-informed X-ray Photon Correlation Spectroscopy
理解和解释功能材料\textit{in situ}的动力学是物理学和材料科学中的一个巨大挑战,因为在不同的长度和时间尺度上实验探测材料是困难的。X射线光子相关谱(XPCS)是唯一适合于表征材料在宽范围时间尺度上的动力学的方法,然而材料行为的空间和时间异质性使得XPCS实验数据的解释变得困难。在这项工作中,我们开发了一个无监督的深度学习(DL)框架,用于自动分类和解释实验数据中的松弛动力学,而不需要系统行为的任何先验物理知识。我们演示了如何使用这种方法来快速探索大型数据集,以确定感兴趣的样本,我们应用这种方法直接关联的模型系统的整体性能的微观动力学。重要的是,这个DL框架是材料和工艺不可知的,标志着向自主材料发现迈出了具体的一步。
2022-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing the Polarization of Low-Energy Excitations in 2D Materials from Atomic Crystals to Nanophotonic Arrays using Momentum-Resolved Electron Energy Loss Spectroscopy
本文提出一个完全延迟的理论框架,描述宽场电子束在二维材料中的非弹性散射,并应用于蜂窝状等离激元阵列与单层石墨烯的激发信息互补性研究。
2024-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman Optothermal Technique for Measuring Thermal Conductivity of Graphene and Related Materials
我们描述了基于拉曼光谱的方法来测量薄膜的热导率,并回顾了与石墨烯和其他二维材料相关的这项技术所取得的显著成果。光热拉曼光谱法有助于发现石墨烯独特的热传导性质。在这种方法中,拉曼光谱被用来确定局部温度的样品,而激发激光被用作热源。拉曼光谱在研究悬浮石墨烯和石墨烯基薄膜的热导率方面的成功促使该技术扩展到其他材料系统和薄膜。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A non-destructive analytic tool for nanostructured materials : Raman and photoluminescence spectroscopy
现代材料科学需要低维系统的有效处理和表征技术。拉曼光谱是一种重要的非破坏性工具,它提供了关于这些材料的大量信息。从物理学家的角度来看,这种理解不仅本身很有趣,而且在纳米技术中这些材料的光电子学和器件应用中也具有相当重要的意义。商用拉曼光谱仪价格昂贵。在这篇文章中,我们提出了一个相对便宜的设置与自制的收集光学附件。仪器的细节已经被描述。通过对Ge纳米粒子、多孔硅(纳米线)、碳纳米管和2D InGaAs量子层等四类纳米结构的研究,表明该单元可用于纳米材料的教学和研究。
2004-06-04 cond-mat.mes-hall
Multiphoton-pumped UV-Vis transient absorption spectroscopy of 2D materials: basic concepts and recent applications
本文综述多光子泵浦紫外-可见瞬态吸收光谱的原理与应用,用以揭示强场下二维材料界面调控的光激发载流子超快动力学。
2024-06-16 cond-mat.mes-hall
Broadband Microwave Spectroscopy for Two-Dimensional Material Systems
近年来,出现了一些有趣的材料,它们只能作为微米级的薄片,并且通过宽带微波光谱学可以更好地理解其新颖的物理学;例子包括扭曲的双层石墨烯[1],观察到多体相的2D材料[2],以及用于模拟量子模拟的人工晶格[3]。遗憾的是,大多数先前的技术对于小于mm横向尺寸的薄片不敏感。我们提出了一种简单的技术,它不需要复杂的样品制备,也没有欧姆接触,并通过理论和模拟表明,一个将能够定性测量感兴趣的光谱特征,并定量测量频率依赖性的复杂电导率。
2022-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Non-adiabatic exciton-phonon coupling in Raman spectroscopy of layered materials
我们提出了一个从头计算的共振拉曼强度的计算方法,包括激子和非绝热效应。我们的图解方法,我们适用于两个原型,半导体层状材料,允许声子介导的激子-激子散射的强度的影响进行了详细的分析。在块状六方氮化硼的情况下,这种散射导致不同激子共振之间的强量子干涉,相对于光学吸收光谱强烈地重新分布振子强度。在MoS $_2$的情况下,我们观察到量子干涉效应被激子的自旋轨道分裂抑制。
2020-07-31 cond-mat.mes-hall
Ultrafast time- and angle-resolved photoemission spectroscopy with widely tunable probe photon energy of 5.3-7.0 eV for investigating dynamics of three-dimensional materials
时间和角度分辨光电子能谱(TrARPES)是一种用于捕获载流子超快动力学和揭示量子材料中光致相变的强大技术。然而,缺乏广泛可调的探测光子能量,这是至关重要的访问在不同的面外动量$k_z$在TrARPES测量的色散,阻碍了三维量子材料,如狄拉克或外尔半金属的超快动力学研究。在这里,我们报告了一个高度可调的探测光子能量从5.3到7.0 eV的TrARPES系统的发展。可调谐探测光子能量由可调谐波长飞秒激光源的四次谐波产生产生,通过组合$β$ $_2$ O $_4$(BBO)晶体和KBe $_2$ O $_3$ F $_2$(KBBF)晶体。在三维拓扑材料$_5$和Sb $_2$ Te $_3$上实现了29 - 48 meV的高能量分辨率和280 - 320 fs的时间分辨率。我们的工作为探索3D量子材料中的超快动力学开辟了新的机会。
2021-12-17 cond-mat.mes-hall
A Platform for Far-Infrared Spectroscopy of Quantum Materials at Millikelvin Temperatures
本文开发了一套可在稀释制冷机毫开尔文低温和强磁场下结合电子输运开展远红外光谱测量的实验平台,并以 WTe$_2$ 和 1T-TaS$_2$ 验证其性能。
2023-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Point Contact Spectroscopy in Correlated Materials
本文利用非平衡Schwinger-Kadanoff-Baym-Keldysh形式建立了金属电极和强关联材料之间点接触电导的微观理论。我们明确地表明,在经典的限制,接触尺寸短于系统的散射长度,微观模型可以减少到一个有效的模型与传递矩阵元素,保持面内动量。我们发现电导$dI/dV$正比于{ \it有效态密度},即在整个布里渊区积分的单粒子谱函数$A(ω=eV)$.从这个结论,我们能够建立的条件下,一个非费米液态金属表现出零偏置峰的电导。这一发现的背景下,最近的点接触光谱的铁pnictides和硫属化物,表现出零偏压电导峰进行了讨论。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el