Resonantly hybridised excitons in moiré superlattices in van der Waals heterostructures
二维材料的原子薄层可以通过相对较弱的范德华力组装成垂直堆叠，从而允许具有无公度晶格和任意相互旋转的单层晶体之间的耦合。使用这些自由度的一个深刻后果是，在组成晶体结构的局部原子注册表中出现了一个总体周期性，称为莫尔超晶格。其存在于石墨烯/六方氮化硼（hBN）结构中导致观察到电子迷你带，而其效果通过扭曲石墨烯双层中的层间共振条件增强，最终导致在魔术扭曲角下观察到超导体-绝缘体转变。在这里，我们证明，在半导体异质结构建成的无公度MoSe 2和WS 2单层，激子带可以杂交，导致共振增强的莫尔超晶格效应。MoSe 2和WS 2被特别选择用于其导带边缘的近简并性，以促进层内和层间激子的杂化，这通过作为层间旋转角的周期函数的显著激子能量偏移来体现。这是因为杂化激子（hX）是由MoSe 2中的空穴形成的，这些空穴与相邻单层中的电子态的扭曲相关叠加相结合。对于几乎对齐的单层晶体对异质结构，电子态的共振混合导致异质结构的几何莫尔图案对hX色散和光谱的显著影响。我们的研究结果为基于范德华异质结构的半导体器件的能带结构工程提供了新的策略。
2019-04-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Resonantly excited exciton dynamics in two-dimensional MoSe$_2$ monolayers
本文报道了在300 ~ 77 K温度范围内，用三脉冲四波混频（FWM）共振激发和探测的单层MoSe $_2$中激子和三重子密度动力学。一个多指数的三阶响应函数的振幅和相位的外差检测四波混频信号，包括四个衰减过程被用来模拟的数据。我们提供了一个一致的解释内的内在能带结构，不需要包括外部的影响。我们发现一个激子的辐射寿命在亚皮秒范围内一致的最近报道。在主要的辐射衰减之后，剩余的激子密度，已经从最初激发的亮辐射态通过激子-声子散射或无序散射到不同性质的暗态，显示出较慢的动力学，覆盖10 ps到10 ns的时间尺度。这包括具有较大面内动量的直接亮跃迁，以及到间接暗态的间接暗跃迁。我们发现，激子-激子湮灭是不相关的观察到的动力学，从以前的发现在非共振激发下的方差。在77 K下的trion密度揭示了1 ps量级的衰减，类似于对激子所观察到的。在几十皮秒之后，trion动力学类似于激子的动力学，表明trion电离发生在这个时间尺度上。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall
Observation of Disorder State Coupling to Excitons in InGaN Disks in GaN Nanowires
GAN纳米线中的InxGa 1-xN盘（DINW）已经成为一种不使用磷光体的片上可调谐可见光谱发射的可行技术。在这里，我们提出了一个研究的光发射和吸收动力学DINWs，结合了背景无序状态的重要作用。我们发现，在系统中的光发射是由量子限制激子，然而激子耦合到一个大密度的背景无序态。在我们的样品的光激发之后，观察到从无序状态到激子的快速非辐射衰减（与其他衰减速率例如自发发射相比），这对于在未来的设计工作中增加系统的亮度是有利的。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cathodoluminescence of stacking fault bound excitons for local probing of the exciton diffusion length in single GaN nanowires
我们进行相关的研究，个别GAN纳米线的扫描电子显微镜结合低温阴极发光，microphotoluminescence，和扫描透射电子显微镜。我们发现，一些纳米线表现出良好的本地化区域的堆垛层错束缚激子（3.42 eV）的能量发射光，并能够观察到在这些区域中存在一个单一的堆垛层错。在堆垛层错附近的阴极射线发光信号的精确测量给出了接近这个位置的激子扩散长度。
2014-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Majorana excitons in a Kitaev chain of semiconductor quantum dots in a nanowire
本文提出Majorana激子理论，研究光激发电子-空穴对与纳米线量子点Kitaev链中Majorana费米子的相互作用，并通过解析与精确对角化方法在吸收光谱中证实Majorana零模的存在。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall
Exciton states in cylindrical nanowires
计算了无限长圆柱形金属丝模型系统的激子基态和激发态能量。电子和空穴之间的有效库仑势作为导线半径的函数进行了研究。在绝热近似下，我们得到了“精确的”数值计算结果的有效激子的潜力和最低的激子能级，这是适合简单的解析表达式。此外，我们研究了平行于纳米线的磁场对有效势和激子能量的影响。
2005-12-16 cond-mat.mes-hall
Peculiar spectra of dark and bright excitons in alloyed nanowire quantum dots
合金纳米线量子点中的激子具有独特的光谱，如这里使用原子计算所示。明亮的激子分裂仅由合金化触发，尽管圆柱形量子点的形状达到超过$15~μ$ eV，与以前的理论预测相反，但是，与实验数据一致。然而，这种分裂可以通过电场调节到低于$1$ ~ $μ$ eV阈值。暗激子光学活性也受到合金化的强烈影响，达到亮激子的显著$1/3500$分数，并具有大的面外偏振分量。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Coupling of exciton states as the origin of their biexponential decay dynamics in GaN nanowires
利用时间分辨光致发光光谱，我们探讨了GAN纳米线系综中束缚激子和自由激子的瞬态行为。我们调查样品具有不同的直径分布，并表明，在每种情况下观察到的施主束缚激子的显着双指数衰减是不是由纳米线表面。在较长的时间内，单个激子跃迁以共同的寿命衰减，这表明相应的激子态之间存在强耦合。一个系统的非线性速率方程，考虑到这种耦合直接再现实验观察到的双指数衰减。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of resonantly excited excitons in MoSe$_2$ and WS$_2$ single-layers monitored with four-wave mixing
我们研究了低至4.5 K的MoSe $_2$和WS $_2$单层中共振激发激子的动力学。为此，我们测量了由三个短激光脉冲引起的外差四波混频（FWM）振幅的延迟依赖性。该信号不仅取决于光学活性激子的数量，这会影响探针的吸收，而且还取决于光学非活性态的数量，通过相互作用引起的能量偏移，影响探针所经历的折射率。因此，它提供了对不直接耦合到光子的激子的密度动力学的洞察。再现检测到的幅度和相位的相干信号，FWM延迟的依赖性是由几个指数衰减分量的相干叠加建模，具有从0.1皮秒到1纳秒的特征时间常数。随着激发强度和/或温度的增加，我们观察到强烈的干扰效应的FWM场振幅，导致逐步更复杂和非直观的信号动力学。我们把这种行为归因于越来越多的激子暗态，它通过对吸收和折射率的相对影响来改变四波混频场的相位。我们观察到WS $_2$中激子复合发生的时间明显长于MoSe $_2$，这是由于WS中激子基态的暗特性和MoSe中激子的亮特性造成的.
2020-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond Hot-Exciton Emission in a Ladder-Type pi-Conjugated Rigid-Polymer Nanowire
热激子通常是固相的初始元激发产物，特别是在低维光子材料中，这是所有后续过程的瓶颈。热激子发射（HExEm）的测量是一个巨大的挑战，由于快速EK弛豫，因此非常微弱的瞬态发射。本文报道了利用飞秒时间分辨荧光光谱首次在准一维π共轭有机刚性棒量子纳米线MeLPPP（methyl-substituted ladder-type poly（para-phenylenes））的薄膜中清晰地观测到飞秒HExEm。结果表明，来自冷却热激子的清晰的HExEm具有~500至~800 fs的寿命，并且由于这种超短停留时间而伴随非常弱的密度依赖的单重态-单重态湮灭（SSA）。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/（Al，Ga）As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下，观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高，特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后，我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的（Al，Ga）As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
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
Surface Plasmon Enhanced Strong Exciton-Photon Coupling in Hybrid Inorganic-Organic Perovskites Nanowires
在半导体微腔中操纵强的光-物质相互作用是发展高性能激子极化激元器件的关键，在下一代全固态量子技术中具有巨大的潜力。在这项工作中，我们报告了表面等离子体增强强激子-光子相互作用的CH 3 NH3 PbBr 3钙钛矿纳米线。在室温下，在混合介质-绝缘体-金属波导腔中，在激子共振附近观察到特征的反交叉行为，表明Rabi分裂能量高达~ 560 meV。激子-光子耦合强度增强因子约为1.4倍，这主要归因于表面等离子体激元诱导的局域激发场重新分布。此外，系统地研究了纳米线和绝缘体尺寸对激子-光子相互作用的影响。这些结果为实现极高的耦合强度提供了新的途径，并推动了电泵浦和超低阈值小型激光器的发展。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-hole Exciton in Nanowire Quantum Dot
插入半导体纳米线内的量子点是非常有前途的候选者，作为基于固态的量子计算和通信的构建块。它们提供非常高的结晶和光学性质，并提供用于电接触的便利几何形状。完全确定和完全控制它们的发射特性是纳米科学研究人员的关键目标之一。在这里，我们使用应变作为工具，在单个磁性纳米线量子点中产生光空穴激子，光空穴激子是由单个电子与单个光空穴结合形成的光学活性准粒子。在这个框架下，我们提供了一个一般的描述内的混合空穴四重态引起的应变或约束。阴极射线发光，偏振分辨傅立叶成像和磁光光谱的多仪器组合，使我们能够充分表征的空穴基态，包括其价带混合与重空穴状态。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Exciton Footprint of Self-assembled AlGaAs Quantum Dots in Core-Shell Nanowires
纳米线中量子点系统构成了先进光子学和传感应用的构建模块。发射器的电子对称性影响其功能能力。在这里，我们研究了富镓量子点嵌套在GaAs-AlGaAs核壳纳米线的外壳的精细结构。我们使用光谱学来解决由交换项引起的分裂，并提取发射器的主要参数。我们的研究结果表明，量子点可以主机中性以及电荷激子复合物和激子表现出轻微拉长的足迹，主轴相对于生长轴倾斜。纳米线中的GaAs-AlGaAs发射极特别有希望克服其他系统中的应变限制，并具有集成在通用光子结构中的好处。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Integrated nanophotonics based on wire plasmons and atomically-thin material
光子集成电路是现代通信系统中的使能技术。对更高速度和更低操作功率器件的持续增长的需求导致了对缩小光子组件的持续推动。在这项工作中，我们展示了一个原始的纳米光子集成电路元件组成的一个单一的银纳米线和单层二硫化钼（二硫化钼）薄片。我们表明，纳米线等离子体激元可以激发二硫化钼光致发光，通过直接等离子体激元到激子转换沿导线和等离子体激元到光子到激子转换在二硫化钼覆盖的导线端。我们还发现，相反的过程是可能的：二硫化钼激子可以衰减成纳米线等离子体激元，然后可以通过芯片上的纳米线路由。最后，我们表明，纳米线可以同时通过等离子体激元激发二硫化钼光致发光和回收衰减的激子的双重目的。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
High magnetic field reveals the nature of excitons in a single GaAs/AlAs core/shell nanowire
报道了单个锌掺杂GaAs/AlAs核/壳纳米线的磁光致发光测量。在低温下，在低功率（nW）激发下，观察到在1.507 eV的强发射线。在高磁场中进行的测量使我们能够在这种发射中检测到与缺陷对结合的激子相关的几条线。正如Kunzel和Ploog报道的那样，这种线以前在非常高质量的外延GaAs中观察到。这表明，我们的GaAs/AlAs核/壳纳米线的光学质量是最好的GaAs层生长的分子束外延。此外，即使在室温下也观察到强的自由激子发射。我们的纳米线在室温下的明亮的光发射应该为许多光电子器件应用开辟道路。
2013-05-13 cond-mat.mes-hall
Exciton-phonon coupling efficiency in CdSe quantum dots embedded in ZnSe nanowires
暗激子态对插入ZnSe纳米线中的CdSe量子点（QD）的激子发光有很大的影响。由于这些量子点的小尺寸（2- 5 nm），空穴和电子之间的交换相互作用高度增强，并且我们测量到亮激子态和暗激子态之间的大能量分裂（$ΔE\in [4, 9.2 ]$ meV）和这些态之间的大自旋翻转率。对许多量子点的统计表明，这种分裂取决于量子点的大小。此外，我们测量到的自旋翻转率增加的暗态的能量分裂增加。我们解释这一观察模型考虑到激子-声子相互作用取决于亮暗激子能量分裂以及激子波函数的大小和形状的事实。它也有后果的激子线强度在高温下。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall
Polariton lasing and energy-degenerate parametric scattering in non-resonantly driven coupled planar microcavities
本研究在垂直耦合双平面微腔中实现非平衡激子-极化激元凝聚与低阈值双波长激射，观测到非共振驱动下的能量简并参量散射支间转移，并用含开放耗散Gross-Pitaevskii方程的速率方程进行理论阐释，为光子器件研发提供新平台。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Sub-meV linewidth in GaN nanowire ensembles: absence of surface excitons due to the field-ionization of donors
我们观察到异常狭窄的施主束缚激子跃迁（0.4 meV）在Si（111）衬底上生长的GAN纳米线系综在非常高的温度（> 850摄氏度）的光致发光光谱。这些样品的光谱揭示了一个显着的激子绑定到中性硅杂质，这是没有观察到的标准条件下生长的样品的过渡。受这些实验结果的启发，我们从理论上研究了表面诱导的内部电场对施主结合能的影响，结合蒙特卡罗和包络函数的方法。我们得到的范围内的掺杂和直径的潜力是很好地描述使用泊松方程，其中一个假设空间均匀分布的掺杂剂。我们的计算还表明，当表面电场大于约10 kV/cm时，直径小于100 nm的纳米线中的表面施主被电离，这对应于掺杂水平高于2 x 10^16 cm^-3。这一结果解释了实验观察：由于（D+，X）复合物在GAN中不稳定，表面施主束缚激子在一定掺杂水平以上对GAN纳米线的光致发光光谱没有贡献，线宽反映了纳米线系综的实际结构完整性。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Observation of dielectrically confined excitons in ultrathin GaN nanowires up to room temperature
本研究制备了直径低至6 nm的裸GaN纳米线，利用其与真空的介电失配实现强介电限制激子，在室温下获得高辐射效率，为先进低维结构制备提供基础。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Polarization-dependent interference between dipole moments of a resonantly excited quantum dot
中性InGaAs量子点的共振光致发光激发（RPLE）光谱显示出非常规的线形，依赖于检测偏振。我们通过进行偏振相关的RPLE测量和模拟测量的光谱与3级量子模型来表征这种现象。这种分析使我们能够从测量的光谱中提取两个激子态之间的相干性。模型与实验数据的一致性表明，两个精细结构分裂激子态的相干散射之间的干涉是理解这一现象的关键。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall
Large excitonic binding energy in GaN based superluminescent light emitting diode on naturally survived sub-10 nm lateral nanowires
我们展示了一种新的方法，纳米线形成的自然选择过程中，在沸腾的磷酸湿法化学蚀刻。观察到，在湿法蚀刻期间自然形成了小于10 nm的线横向尺寸和700 nm或更长的长度。通过蚀刻时间控制尺寸变化，其中根本原因是附近的晶体学六边形蚀刻坑的合并。涉及激子的发射过程被发现是有效的，并导致增强的发射特性。激子结合能通过使用量子限制而增强，由此强制电子-空穴波函数的更大重叠。幸存的纳米线几乎是无缺陷的，具有约45 meV的大激子结合能和输出电致发光光的小温度变化。我们已经观察到这些纳米线上形成的LED的超发光行为。在电流密度达到400 A/cm 2之前，没有可观察到的效率下降。因此，本工作提供了一种创新的和成本效益的方式形成的纳米线上的器件制造，并证明了立即实现的性能增强。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radio frequency occupancy state control of a single nanowire quantum dot
利用表面声波对单个异质结构量子点的激子占据态进行动态编程。量子点由嵌入GaAs-AlGaAs核-壳纳米线的AlGaAs壳中的GaAs QW的界面或厚度波动形成。当我们调整载流子在声学周期中光生的时间时，我们发现中性和带负电荷的激子的明显强度振荡。在高的声功率水平下，这些振荡变得与噪声相关，这使得能够对点的电荷配置、发射强度和发射波长进行直接声学编程。数值模拟证实，所观察到的调制产生的电子和电子空穴对浓度的量子点的位置从声学控制的调制。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Atomistic simulations of self-trapped exciton formation in silicon nanostructures: The transition from quantum dots to nanowires
采用含时近似密度泛函理论方法，计算了氢钝化大长径比硅纳米结构的吸收光谱和发光光谱。系统地研究了轴向和径向电子约束效应。对于长度小于2 nm的短纳米棒，激发态弛豫导致了显著的Stokes位移，但对发光强度影响很小。自陷激子的形成同样只观察到短的纳米结构，较长的线表现出完全离域的激子，在激发态的最小几何失真可以忽略不计。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stacking faults as quantum wells in nanowires: Density of states, oscillator strength and radiative efficiency
我们研究的性质的激子绑定到I1基面层错[（I1;X）] GAN纳米线系综的连续波和时间分辨光致发光光谱。基于这些激子的辐射寿命随温度的线性增加，证明了它们具有二维态密度，即：例如，基面堆垛层错起到量子阱的作用。从线性增加的斜率，我们确定的振子强度的（I1;X），并表明，得到的值反映了存在大的内部静电场跨越堆垛层错。虽然GAN纳米线系综中施主束缚激子和自由激子的复合在10 K时已经由非辐射现象主导，但我们观察到（I1;X）在60 K时完全辐射复合。这一发现为GAN纳米线中的非辐射复合过程提供了重要的见解。首先，在60 K下测量的约6 ns的辐射寿命设定了考虑到纳米线平均直径为105 nm的450 cm/s的表面复合速度的上限。其次，与施主束缚激子和自由激子的快速衰变有关的非辐射中心的密度不能高于2 × 10^16 cm^-3。因此，这些GAN纳米线系综中的施主束缚激子的非辐射衰减必须通过自由激子态间接发生。
2014-08-22 cond-mat.mes-hall
Hot Polarons with Trapped Excitons and Octahedra-Twist Phonons in CH3NH3PbBr3 Hybrid Perovskite Nanowires
杂化钙钛矿材料在光电子学和高效率发光器件中显示出巨大的应用潜力。缺陷诱导的束缚激子和声子之间的相互作用在理解这种优异的品质因数的新兴现象中起着重要的作用。在这里，我们展示了窄线宽的热极化子在$\mathrm{CH_{3}NH_{3}PbBr_{3}}$纳米线，它源于捕获激子和八面体扭曲声子之间的相互作用。光致发光中热极化子的观测表明激子与声子之间存在很强的相互作用。磁光谱进一步证实了多个热极化子的存在，并证实了束缚激子的塞曼分裂和声子能量随抗磁效应的增加。此外，参与相互作用的声子被证明是八面体扭转振动，这是横向光学声子，而捕获激子和纵向光学声子之间的相互作用是弱的。我们的工作表明，在钙钛矿中捕获的激子更喜欢与横向而不是纵向光学声子相互作用。由于体材料通常与纵向光学声子相互作用，这一结果提供了钙钛矿中缺陷的高耐受性的物理解释。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall
Resonantly enhanced polariton-mediated superconductivity in a doped transition metal dichalcogenide monolayer
提出利用激子极化子在单层过渡金属硫族化物中实现光诱导超导性的方案，通过共振激发避开泡利阻塞并利用 Feshbach 共振调节相互作用，有望在较高温度下实现超导。
2025-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Nonlinear optical response of resonantly driven polaron-polaritons
微腔中二维半导体中的激子极化激元是探索光-物质混合量子系统的有力平台。在这里，我们研究了宏观相干布居的最低能量状态的极化子-极化激元，这是准粒子形成的敷料激子极化激元的粒子-空穴激发周围的电子气。用非微扰多体理论描述激子-电子关联，结合宏观布居态的非平衡理论，我们证明了电子对极化子-极化激元的集体性质有很强的影响.这源于极化子-极化激元能量和它们之间的相互作用对电子密度的依赖性，这导致了强非线性。通过计算极化子-极化激元的激发谱，我们确定了极化子-极化激元的稳定和不稳定区域，并表明当电子密度变化时，它们会导致显著的滞后效应。我们的结果应该很容易观察到使用目前的实验技术。
2021-10-01 cond-mat.mes-hall
Nature of excitons bound to inversion domain boundaries: Origin of the 3.45-eV luminescence lines in spontaneously formed GaN nanowires on Si(111)
利用光致发光和阴极发光光谱研究了Si（111）衬底上自发形成的GAN纳米线的3.45eV发光带。发现该带对于在相对较低温度下合成的样品特别突出。同时，这些样品表现出一种特殊的形态，即孤立的长纳米线散布在一个密集的矩阵短的。阴极射线发光强度图显示3.45 eV带主要来自长纳米线。透射电子显微镜显示，这些长的纳米线是Ga极性的，并通过反转域边界与它们的短N-极性邻居连接，或者表现出由N-极性壳包围的Ga-极性核，在核/壳界面处具有管状反转域边界。对于在高温下生长的样品，表现出均匀的纳米线形态，3.45-eV的频带也被发现起源于特定的纳米线在合奏，从而推测从反转域边界源于N-和Ga-极性纳米线的共存。对于几个被调查的样品，3.45电子伏特的带分裂成一个双峰。我们表明，这种双重的较高能量的组件产生的重组的二维激子自由移动的反转域边界的平面。相反，较低的能量分量的双重起源于激子本地化的反转域边界的平面。我们建议，这种平面内的本地化是由于浅施主在附近的反转域边界。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Strong Exciton-Photon Coupling and lasing behavior in All-Inorganic CsPbBr3 Micro/nanowire Fabry-Perot cavity
半导体腔中激子-极化激元的宏观自发相干是凝聚态物理的重要研究领域之一。全无机微/纳米线Fabry-Pérot腔具有优良的光学性能，使得在室温下实现激子-光子的强耦合和激射成为可能。在这项工作中，我们证明了强耦合激子光子和极化激元激光CsPbBr 3微/纳米线的CVD法合成。通过探索CsPbBr 3腔的空间分辨PL谱，我们观察到模式体积依赖的耦合强度，以及显着增加的群指数。此外，在室温下，在强耦合区实现了低阈值极化激元激光，通过比较激光谱和波导输出谱以及显著降低的激光阈值，证实了极化激元特性。我们目前的结果提供了实现高耦合强度的新途径，可能使令人兴奋的现象（例如极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚、高效发光二极管和激光器）的应用成为可能。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-infrared emission from spatially indirect excitons in type II ZnTe/CdSe/(Zn,Mg)Te core/double-shell nanowires
采用金催化剂辅助的气-液-固生长机制，通过分子束外延生长了ZnTe/CdSe/（Zn，Mg）Te核/双壳纳米线。这些结构的光致发光研究揭示了在近红外光发射的存在。我们将这种发射归因于ZnTe/CdSe II型界面处的空间间接激子复合。这一结论证实了一个显着的蓝移的发射能量的观察与增加的激发注量引起的电子-空穴分离在界面处。阴极发光测量表明，在近红外线的光发射来自纳米线，而不是从它们之间的二维残留沉积物。此外，它表明，在近红外的发射能量依赖于平均的CdSe壳层厚度和（Zn，Mg）Te壳层内的平均Mg浓度。负责这些变化的主要机制是与应变引起的（Zn，Mg）Te壳在整个核/壳纳米线异质结构。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs（110）衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs（110）衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时，限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明，对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点，在（110）平面内和垂直于（110）平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的，并且观察到结合和反结合双激子，我们将这两个发现与（110）平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合，并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Heating by exciton and biexciton recombination in GaAs/AlGaAs quantum wells
对GaAs/AlGaAs量子阱中激子和双激子复合进行了全面的实验研究。激子和双激子复合时间分别为16和55 ps。的激子温度的动力学的确定方法的开发。结果表明，激子和双激子复合过程都使激子温度升高高达$\sim 10$ K。这些过程对激子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性施加了新的限制，并且使得即使对于共振激发的激子气体，在GaAs量子阱中的直接激子系统中也不可能实现激子凝聚。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Crystal-phase quantum dots in GaN quantum wires
我们研究了连续波和时间分辨光致发光光谱的性质的激子绑定到I1基面堆垛层错系综的GAN纳米线。这些GaN纳米线，通过热分解自发形成的GAN纳米线系综获得，是锥形的，尖端直径低至6 nm。随着纳米线直径的减小，我们观察到一个强烈的蓝移的跃迁起源于堆垛层错束缚激子的辐射衰减。此外，这种过渡的辐射寿命在纳米线是独立的温度高达60 K和显着长于相应的过渡生长的纳米线。这些研究结果揭示了零维字符的限制激子状态，从而表明，I1堆垛层错在x-ray纳米线作为真正的量子点。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Multistability of cavity exciton-polaritons affected by the thermally generated exciton reservoir
到目前为止，在准共振泵浦下腔极化激元系统中激子库的产生一直被忽略。我们表明，在微腔具有小拉比分裂（通常是GaAs腔与单量子阱），这个水库可以有效地填充极化声子-声子散射。我们考虑了激子库对共振泵浦极化激元模能量移动的影响。我们发现，这个水库的存在有效地降低了极化激元-极化激元相互作用的自旋各向异性，与最近的实验测量，其中腔极化激元的多稳定性进行了分析
2011-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Control of single photon emitters in semiconductor nanowires by surface acoustic waves
我们报道了声表面波对III-V族材料系统中纳米线异质结中的点的光发射的影响的实验研究。在直接光激发下，III族氮化物点在纳米线异质结构中的激子能级以声频振荡，在时间积分光致发光光谱中产生发射线的特征分裂。这种声学诱导的激子跃迁能量的周期性调谐与光谱检测滤波相结合，并用作调节从这些纳米线量子点发射的反聚束光子的时间输出的工具。此外，电子和空穴沿着III-砷化物纳米线的声学传输将电荷注入到空间上与光激发区域分离的量子点样复合中心的系综中。声学布居和去布居机制决定了在系综中同时发生的载流子复合事件的数量，从而允许控制所发射光子的反聚束程度。本研究结果对III-V族半导体异质结单光子发射的动态控制具有重要意义。
2019-02-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Theory of coherent phonons coupled to excitons
该研究建立了零动量相干声子与共振泵浦亮激子相互作用的微观理论，推导了含裸电子-声子矩阵元的耦合表达式，预测了激子的极化子式红移与振荡特性，并通过MoS₂单层的数值模拟验证了解析结果。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall
Long-lived excitons in GaN/AlN nanowire heterostructures
GAN/AlN纳米线异质结构可以显示持续到室温的微秒量级的光致发光（PL）衰减时间。用Ge掺杂GAN纳米盘插入物可以将这些PL衰减时间减少两个数量级。这些现象解释的三维电场分布内的GAN纳米盘，它具有在几MV/cm的范围内的自发和压电极化的轴向分量，和径向压电贡献相关联的晶格应变的剪切分量。在低掺杂剂浓度下，在轴向和径向方向上都存在大的电子-空穴分离。相对较弱的径向电场（其比轴向场小大约一个数量级）通过掺杂被快速屏蔽。这种双向屏蔽导致电子下方的空穴的径向和轴向集中，因此，除了发光蓝移之外，PL衰减时间大幅减少。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Quenching of the luminescence intensity of GaN nanowires under electron beam exposure: Impact of C adsorption on the exciton lifetime
在扫描电子显微镜中GAN纳米线的电子辐照强烈地降低了它们的发光效率，如阴极发光成像和光谱所示。我们证明，这种发光猝灭起源于在已经存在的表面状态和新的表面状态的形成诱导的C的吸附在纳米线侧壁上的电荷捕获的组合。这些效应的相互作用导致淬火的复杂的时间演变，这强烈地依赖于单位面积的入射电子剂量。电子辐照样品的时间分辨光致发光测量结果表明，碳吸附层影响非辐射和辐射复合动力学。
2017-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Transfer of Light's Orbital Angular Momentum onto Non-resonantly Excited Polariton Superfluid
最近，人们发现半导体微腔中的激子-极化激元可以凝聚成一个相干基态，类似于玻色-爱因斯坦凝聚体和超流体。它们已成为在驱动耗散超流体中产生和操纵量子涡旋的独特测试平台。在这里，我们用非共振拉盖尔-高斯（LG）光束产生激子-极化激元凝聚体，并验证了光的轨道角动量直接转移到激子-极化激元量子流体。量子化的旋涡被发现，尽管在非共振泵浦涉及的大的能量弛豫。我们确定了涡旋态的相位奇异性、密度分布和能量本征态。我们的观察证实了非共振光学LG光束可以用来操纵非平衡量子流体的手征性、拓扑电荷和稳定性。这些涡旋是相当鲁棒的，仅对光的OAM敏感，而对诸如泵浦光束的能量、强度、尺寸或形状的其他参数不敏感。因此，光信息可以在光子和激子-极化激元之间容易地传递，并且该技术对于即使在固态系统中存在光谱随机性的情况下形成多个拓扑电荷的可控网络也是潜在有用的。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Order-disorder oscillations in exciton-polariton superfluids
利用平均场论研究了半导体微腔中激子-极化激元共振泵浦超流体的动力学行为。调制不稳定性发展到晶体有序，然后有序和无序状态交替形成。一个超固态的状态也被发现，在其中的超流共存的结晶秩序在休息。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Crystal-phase quantum dots in AlGaAs nanowires
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）；Alferov University（阿尔费罗夫大学）
该研究首次制备AlGaAs纳米线中的晶相量子点，其单光子发射线宽低至61 μeV，性能优于常规晶相量子点，为光子量子技术提供了新平台。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
High resolution spectroscopy and narrow resonances from InGaN quantum dots in GaN nanowires
报道了GAN纳米线中InGaN量子点系综的高分辨相干非线性光谱。数据显示，在低温下，由于铟波动效应的不均匀加宽，共振激光场和量子点激子之间存在明显的类原子相互作用，这在线性吸收光谱中难以观察到。我们发现，非线性信号在室温下持续强烈。稳健的类原子室温响应表明，这种材料可以作为拟议的激子应用的平台，而无需低温。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Measuring the photon coalescence time-window in the continuous-wave regime for resonantly driven semiconductor quantum dots
我们重温曼德尔的概念，即相干程度等于不可分辨的程度，通过执行宏欧曼德尔（HOM）型干涉与单光子弹性散射的连续共振驱动激子跃迁的InAs/GaAs外延量子点。我们提出了一个全面的研究的时间轮廓的光子聚结现象，这表明，光子的不可逆性可以调谐的激发激光源，在相同的方式作为它们的相干时间。一个新的品质因数，合并时间窗口，被引入到量化的延迟低于两个光子是不可区分的。这一标准揭示了新的光连续波激发下的HOM实验的解释，特别是当光子相干时间长于时间分辨率的探测器。光子的不可逆性在探测器的响应时间之外的前所未有的时间尺度上扩展，从而为使用单光子和常规探测器进行量子光学开辟了新的视角。
2015-01-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Acoustically regulated optical emission dynamics from quantum dot-like emission centers in GaN/InGaN nanowire heterostructures
我们报道了声表面波对GAN/InGaN纳米线量子点光发射动力学影响的实验研究。我们采用频闪光学激发与时间积分或时间分辨的光致发光检测。在没有声波的情况下，发射光谱揭示了起源于被探测的纳米线量子点中的中性激子和双激子的复合的特征。当纳米线受到传播的声波的扰动时，嵌入的量子点会产生周期性的应变，其激子跃迁会受到声-机耦合的调制。根据所涉及的光学跃迁的复合寿命，我们可以解决声学驱动的辐射过程在时间尺度上定义的声学周期。在高声学振幅下，我们还观察到传输的声波波形中的失真，这反映在我们的传感器量子点的时间相关的光谱响应中。此外，在激子和双激子发射的时间衰减期间观察到的相关强度振荡表明声压电场对量子点电荷布居的影响。目前的结果是相关的动态光谱和时间控制的光子发射在III族氮化物半导体异质结构。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall
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
Coherent optical writing and reading of the exciton spin state in single quantum dots
我们证明了一个单一的半导体量子点的中性激子共振的光脉冲的偏振态和它的光生激子的自旋状态之间的一一对应关系。这是使用两个双偏振和独立调谐的皮秒激光脉冲来实现的。第一个“写”的自旋状态的共振激发激子。第二个被调谐到双激子共振，它的吸收被用来“读取”激子自旋状态。第二脉冲的吸收取决于其相对于激子自旋方向的偏振。激子自旋的变化导致我们监测的双激子线的光致发光强度的相应变化，从而获得光偏振的庞加莱球上的任何点到激子自旋的布洛赫球上的点之间的一一映射。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bénard-von Kármán vortex street in an exciton-polariton superfluid
数值研究了激子-极化子超流体共振注入半导体微腔的动力学行为。结果表明，在障碍势后的尾流中，除了产生量子化的涡旋偶极子和暗孤子外，还产生了Bénard-vonKármán型的涡街.的涡街被证明是强大的对样品中的无序电位，它可以观察到，即使在时间积分测量。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAsP/InP nanowire quantum dots
我们在这里提出了一个原子理论的电子和光学性质的六角InP量子点的InP纳米线在纤锌矿相。这些自组装量子点的独特之处在于它们的高度、形状和直径是众所周知的。使用结合价力场，紧束缚，和组态相互作用的方法，我们进行原子计算的单粒子状态和激子，双激子和三电子复合物以及发射光谱作为量子点的高度，直径和作为与P浓度的函数。用从头算方法计算了纤锌矿晶相InAs和InP的原子紧束缚参数，并通过经验带隙进行了修正.低能电子和空穴态形成类似于抛物或圆柱量子限制的电子壳层，仅受六边形对称性和As涨落的微弱影响。激子，trions和双激子的发射线的相对排列同意的InAs/InP点的锌相的双激子和正trions只有弱结合。As原子的随机分布导致了单粒子态和谱线的点到点的几个meV的波动。由于六角InAsP纳米线量子点的高度对称性，发现激子精细结构分裂很小，与实验一致，大约为几个$μ$ eV，具有显著的随机波动。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Signatures of the Optical Stark Effect on Entangled Photon Pairs from Resonantly-Pumped Quantum Dots
本研究通过共振泵浦量子点实验，揭示激光诱导 AC-Stark 效应导致发射光谱改变，并随脉冲占比和泵浦功率升高降低纠缠并发度，但仍存在其他限制因素。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient and Continuous Microwave Photodetection in Hybrid Cavity-Semiconductor Nanowire Double Quantum Dot Diodes
单光子探测器是时间相关光子计数应用的关键[1]，并使大量新兴的光学量子信息技术成为可能[2]。到目前为止，光学领域中连续有效的单光子检测的主要方法是基于半导体光电二极管[3]。然而，在微波区域中缺乏有效和连续的单光子探测器，因为光子能量在其中低四到五个数量级，并且常规光电二极管不具有该灵敏度。在这里，我们解决这个差距，并演示如何巡回微波光子可以有效地和连续地转换为电流的高品质，半导体纳米线双量子点，是谐振耦合到一个腔。特别地，在我们的探测方案中，吸收的光子引起通过双点的单电子隧穿事件，转换效率达到6%。我们的研究结果为具有单次微波光子检测的光电二极管铺平了道路，理论上预测的单位效率[4]。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Optical Generation of Coherent Bright and Dark Surface Phonon Polaritons in Nanowires
从强耦合到玻色-爱因斯坦凝聚，极化激元的相干性在最近的许多实验观测中起着重要作用，但由于等离子体激元和激子的高能量，获得极化激元的相干性是一项困难的任务。然而，表面声子极化激元在低得多的能量下提供类似的承诺。在这里，我们证明了使用可见超快激光在纳米线中产生和时间分辨相干表面声子极化激元的可能性。我们表明，这些模式产生的表面耗尽场的超快屏蔽。通过对比实验和FDTD模拟，我们表明，这种方法可以同时产生暗模式和亮模式。我们的观察开辟了道路，以更深入的调查的作用，丰富的极化激元物理的相干性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Zero-phonon linewidth and phonon satellites in the optical absorption of nanowire-based quantum dots
对催化生长半导体纳米线中嵌入量子点的光学性质进行了理论研究。与体环境中的点相比，激子吸收被纳米线声子谱的一维特征强烈地修改。除了明显的卫星峰，由于声子辅助吸收，我们发现一个有限的宽度的零声子线已经在最低阶计算。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall
