Quantum symmetry breaking of exciton/polaritons in metal-nanorod plasmonic array
我们研究了发射体修饰的银纳米棒系统的集体超辐射行为。从德鲁德模型的等离子体激元振荡，我们到达一个半经验的哈密顿描述量子表面等离子体激元模式和量子发射器之间的耦合，可以通过操纵它们的几何形状，间距和方向进行控制。此外，识别最低的极化激元模式的SP-状态打扮的激子附近的$k=0$，我们研究的条件允许的极化激元量子相变。虽然该系统是正式的一维阵列，我们表明，感兴趣的极化激元状态可以进行量子相变，形成玻色凝聚体在有限的温度下的物理参数范围。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectronic properties of graphene dressed by a high-frequency field
我们解决了石墨烯中电子同时受到固定磁场和强高频电磁波（修整场）的薛定谔问题。所发现的问题的解决方案被用来描述修饰的石墨烯的磁电性能。从目前的分析，光学特性和电子输运是非常敏感的修整场。特别地，该场强烈地改变光吸收光谱和Shubnikov-de Haas振荡。因此，发展的理论开辟了一条用光控制石墨烯磁电性能的途径。
2016-03-23 cond-mat.mes-hall
Exact states and spectra of vibrationally dressed polaritons
光和物质之间的强耦合对于各种有机材料都是可能的。与简单的无机物相比，有机材料通常具有复杂的光谱，具有振动修饰的电子跃迁。与光的强耦合与这种振动敷料竞争，如果足够强，可以抑制电子和振动自由度之间的纠缠。通过利用对称性，我们可以进行精确的数值对角化，找到中间数量的分子的极化激元状态，并使用这些来定义和验证热力学极限下的较低极化激元状态和强耦合谱的精确表达式。使用这种方法，我们发现，振动去耦发生作为一个尖锐的过渡以上的临界物质光耦合强度。我们还演示了极化激元谱如何随分子数的变化而变化，仅在大$N$时才恢复经典线性光学结果。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasi-energy spectra of graphene dots under intense ac field: field anisotropy and photon dressed quantum rings
研究了石墨烯量子点在强交流磁场和静态弱磁场作用下的量子点结构。从紧束缚的角度来看，应用傅立叶-弗洛奎变换和重整化过程，我们观察到石墨烯-本质上各向异性-揭示了准态密度的场极化特征。当交流场沿扶手椅方向极化时，修饰电子结构呈现出一种突现性质：交流场诱导量子环。这是由随磁场增加而周期性调制的能带的取向依赖性形成推断的，与量子环谱的行为完全类似。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Manipulating chiral transmission by gate geometry: switching in graphene with transmission gaps
我们探讨了手性传输的电子通过石墨烯异质结的电子开关使用单独的栅极几何形状。一系列的门是用来准直和正交的手性传输波瓣跨多个结，导致在可忽略不计的总电流。通过将栅极偏置到双极$npn$掺杂区中，器件的电阻提高了几个数量级，因为在接近均匀的$nn^-n$区中的ON状态保持高度导电。保持了迁移率，因为切换涉及传输间隙而不是结构带隙，其将减少可用传导通道的数量。在某些条件下，这种传输间隙是高度可调的，允许亚热开启，击败了兰道尔限制当今数字电子器件的开关能量。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall
Optical control of electrons in a Floquet topological insulator
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität, München（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）
本研究在1550nm圆偏振飞秒激光修饰的单层石墨烯中构建Floquet拓扑绝缘体，利用锁频二次谐波场实现电子动态调控，首次观测到多种拓扑光电流效应，为拓扑电子学等领域的超快调控提供了新途径。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Manipulating moires by controlling heterostrain in van der Waals devices
本研究提出在范德华器件中通过滑动技术调控异质应变来原位改变莫尔超晶格的方法，实现超1%单轴应变，证实其可调控电子结构，为莫尔晶格研究提供新参数空间。
2024-09-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous Klein paradox due to misalignment of optically-tunable elliptical dispersion for Dirac-cone dressed states and direction of incoming particles
在推导了Dice晶格中缀饰态电子的边界条件后，研究了线极化非共振高频缀饰场作用下Dice晶格和石墨烯中的电子隧穿方形静电势垒，证明了非零入射角下的反常Klein佯谬，这是由于Dirac锥修饰态的光学可控椭圆色散与入射粒子的方向不一致造成的。这个有限的入射角取决于光偏振的类型，光致各向异性的能量色散和电子-光耦合的强度。同时，我们也观察到更大的非峰值传输振幅相比，石墨烯在骰子晶格。我们期望本文的理论结果可以应用于广泛的Dirac材料，并应用于控制电子的相干隧穿和弹道输运，以构建新型的光电子纳米开关器件。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall
Imaging and manipulating electrons in a 1D quantum dot with Coulomb blockade microscopy
受Westerpyrutrogroup最近利用移动针尖探测分段纳米线上形成的量子点的电子态的实验的启发，我们研究了库仑阻塞峰位置随针尖电势空间变化的位移，这可以被称为“库仑阻塞显微术”.我们表明，如果尖端可以被带到足够接近的纳米线，可以区分高密度的电子液体状态从维格纳晶体状态的显微镜与弱尖端电位。在一个强负的尖端电位的相反极限，电位耗尽它下面的电子密度，并将量子线分成两部分。在那里，尖端可以将单个电子从一个分区推到另一个分区，库仑阻塞显微照片可以清楚地跟踪这种转变。我们表明，这种现象可以用来定性估计的相对重要性的电子相互作用相比，一个粒子的潜力和动能。最后，我们建议，一个弱的尖端库仑阻塞显微照片专注于电子数N=0和N=1状态之间的过渡，可以用来实验映射的单粒子潜在的景观所产生的杂质和不均匀性。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall
Phononics: Manipulating heat flow with electronic analogs and beyond
通常从晶格振动（即声子）得到的称为热的能量形式通常被认为是废能，而且对信息处理有害。然而，通过这次座谈会，我们试图反驳这种普遍的观点：通过使用定制的模型，我们证明了声子可以像电子和光子一样被操纵，从而实现受控的热传输。此外，我们解释说，声子可以投入有益的使用，携带和处理信息。在第一部分中，我们提出了控制热传输的方法，以及如何处理由温度偏置驱动的物理系统的信息。特别是，我们提出了熟悉的电子模拟练习声子的工具包，即声子器件，作为热二极管，热晶体管，热逻辑门和热存储器等。这些概念，然后投入工作，以运输，控制和纠正物理现实的纳米系统中的热量，通过设计实际的设计，允许操作的功能声子器件的混合纳米结构，以及报告第一次实验实现。接下来，我们将讨论通过使用随时间变化的热浴温度或各种其他外部场来操纵热流的更丰富的可能性。这些引起了大量有趣的声子非平衡现象，例如热的定向穿梭，几何相位诱导的热泵，或声子霍尔效应，所有这些都可以找到与电子类似的操作方式。
2012-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Observation of quantum transport features in graphene devices fabricated utilizing a nano-manipulating probe technique
发展了一种利用纳米探针剥离石墨薄片快速制备介观多层石墨烯电子器件的新方法。在磁场大于4 T和温度低于30 K时，这些器件的磁电阻表现出明显的Shubnikov-de Haas振荡。从SdH振荡的分析中，我们表明，多层石墨烯器件具有与双层和三层石墨烯相当的载流子密度和有效质量（m*= 0.042me - 0.083me）。该多层石墨烯中的量子寿命在22至90 fs的范围内，对应于5至15 meV的无序加宽。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
Twisted Nano-optics: Manipulating Light at the Nanoscale with Twisted Phonon Polaritonic Slabs
最近的发现表明，当两层范德华（vdW）材料叠加在一起时，它们各自的面内主轴之间的相对扭转角，耦合系统的电子性质可以显着改变。在这里，我们证明了一个类似的概念可以扩展到光学领域，特别是传播极化激元，混合光-物质相互作用。要做到这一点，我们制造的堆叠组成的两个扭曲的平板的极性vdW晶体（MoO 3）支持低损耗各向异性声子极化激元（PhPs），和图像的传播时，后者发射的本地化源（金属天线）。我们的图像显示，在一个临界角的PhPs的iscurve曲线（确定在一个固定的频率的PhPs动量）经历了一个拓扑转变。值得注意的是，在这个角度下，PhP的传播沿着预定的方向（渠化区域）被强烈引导，而没有几何扩散（无衍射）。这些结果证明了一个新的自由度（扭转角），用于控制在纳米尺度的极化激元的传播与纳米成像，（生物）传感，量子应用和热管理的潜力。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Unveiling and Manipulating Hidden Symmetries in Graphene Nanoribbons
扶手椅型石墨烯纳米带是一类非常有前途的全碳纳米电路半导体。在这里，我们提出了一个新的观点，他们的电子结构从简单的模型哈密顿量和$\textit{ab initio}$计算。我们专注于一组特定的宽度为$n = 3p+2$的纳米带，其中$n$是跨纳米晶轴的碳原子数，$p$是正整数。我们表明，在这些纳米带中的能隙开放起源于打破了以前未识别的隐藏对称性的长程跳跃的$π$ -电子和结构发生在边缘的扭曲。这种隐藏的对称性可以通过应用面内晶格应变来恢复或操纵，这使得连续的能隙调谐、费米能级处的狄拉克点的出现和拓扑量子相变成为可能。我们的工作建立了扶手椅型石墨烯纳米带的半导体特性的原始解释，并为合理设计其电子结构提供了指导。
2022-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical absorption properties of laser-dressed matter
表征和控制远离平衡的物质是科学和技术的一个重大挑战。在这里，我们发展了一个理论的电子材料的光吸收驱动远离平衡的共振和非共振激光。其中，物质和驱动光之间的相互作用通过Floquet分析进行精确处理，而探测光的影响在微扰理论中被捕获到一阶。由此产生的方程令人想起那些平衡吸收，但与Floquet模式发挥作用的原始本征态。的形式主义是用来表征一个模型的纳米半导体的光学性质的非共振光的中间强度（非微扰，但非电离）打扮。如图所示，非共振光可以可逆地将这种透明半导体变成宽带吸收体，并在非常低的频率（~ meV）下打开强吸收/受激发射带。此外，被驱动材料的吸收光谱表现出由驱动光的光子能量能量间隔开的周期性特征，其反映了Floquet带的周期性结构。这些发展提供了一个通用的方法来理解和预测的光的电场修饰的材料的出射光学特性，并催化设计具有所需的光学特性的激光修饰的材料。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Overcoming temperature limits in the optical cooling of solids using light-dressed states
针对固体激光冷却50-100K的温度下限问题，提出利用金刚石色心等缺陷在强场中形成的光缀饰态拓展声子跃迁、提升冷却功率，经硅空位和锗空位理论验证可突破温度限制。
2024-04-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bifurcation of laser-dressed band extrema in solids under intense low-frequency fields
Voronezh State University（沃罗涅日国立大学）；Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院西安光学精密机械研究所）；Peking University（北京大学）；A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院阿·瓦·加波诺夫-格列霍夫应用物理研究所）
本文证明强低频激光场可使晶体带间能隙极值发生分岔，通过非微扰对角化推导四次规范形式，识别出斯塔克与能带曲率贡献的微观机制，并在Kronig-Penney模型中验证，产生额外范霍夫特征。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Hybrid continuous dynamical decoupling: a photon-phonon doubly dressed spin
本文研究了单个氮空位电子自旋与嵌入自旋的金刚石机械谐振器之间的参量相互作用。自旋和振子之间的耦合通过晶体应变实现，晶体应变在振子的致动时产生并且参数地调制自旋的能量分裂。在自旋的相干微波驱动下，这种参数驱动导致自旋拉比频率锁定到兆赫范围内的振荡器模式。在这种自旋锁定条件下，拉比振荡的衰减时间和非均匀自旋退相时间都增加了两个数量级。我们目前的路线，以延长失相时间，甚至进一步，潜在的放松时间限制。显着的相干保护，我们的混合自旋振荡器系统提供的是让人想起最近提出的级联连续动态解耦方案和结果，从我们强大的，无漂移的应变耦合机制和窄线宽的高品质的金刚石机械振荡器。我们的研究结果表明，在量子信息处理和传感的可行应用。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electromagnetic dressing of the electron energy spectrum of Au(111) at high momenta
通过电磁修整对量子材料进行光工程被认为是一种按需定制电子能带色散甚至诱导拓扑相变的方法。对于探测这样的修饰带，光电子能谱是一个理想的工具，我们在这里采用了一种新的实验的基础上超快光电子动量显微镜。使用这种装置，我们测量了来自Au（111）表面的s偏振和p偏振红外驱动的电磁修饰边带的面内动量依赖强度指纹。我们发现在金属表面，由于驱动激光的屏蔽，Floquet-Bloch带的贡献可以忽略不计，修饰带主要由激光辅助的光电效应决定。同时，我们发现与一般的预期相反，s-偏振光可以在大的光电子动量下修饰自由电子态。我们的研究结果表明，材料的介电响应时，必须仔细考虑使用光电子发射光工程电子能带结构的识别。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Floquet-Volkov interference in a semiconductor
本文报道半导体黑磷中弗洛凯-沃尔科夫干涉的实验证据，观测到其光谱权重的高度不对称调制且可通过泵浦光偏振调控，揭示了不同光场修饰电子态间的量子干涉，为超快材料工程提供见解。
2025-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electronic Transport through Magnetic Molecules with Soft Vibrating Modes
本文研究了场效应晶体管结构中分子的低温输运性质。分子具有内部机械模式，其调节其电子能级并使相互作用和与电极的耦合重新正规化。对于软机械模式，分子中的自旋涨落主要由裸耦合决定，而价态变化则由修饰能决定。在这种情况下，输运性质呈现异常行为，近藤温度具有弱的栅电压依赖性。这些观察结果与最近的实验数据一致。
2007-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cavity Quantum-Electrodynamical Chern Insulator: Route Towards Light-Induced Quantized Anomalous Hall Effect in Graphene
我们表明，一个能隙诱导在石墨烯中的光物质耦合到一个圆偏振的光子模式在一个腔。使用多体微扰理论，我们计算的电子光谱表现出光子修饰的边带类似于Floquet边带的激光驱动材料。与Floquet拓扑绝缘体相比，在Floquet拓扑绝缘体中，光只在高频极限下的非共振驱动下才引起严格量子化的霍尔响应，而腔中的光子修饰狄拉克费米子则表现出以整数陈氏数为特征的量子化霍尔响应。特别是对于石墨烯，我们预测，可以在低温极限下诱导$2 e^2/h$的霍尔电导。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Theory of Nanoscale Organic Cavities: The Essential Role of Vibration-Photon Dressed States
有机分子和分子聚集体与强烈限制在纳米尺度体积内的光学腔体内的电磁场的相互作用，允许在室温下观察光-物质相互作用的奇异量子机制，用于各种各样的腔材料和几何形状。理解这种有机腔的普遍特征对理论建模来说是一个重大挑战，因为实验表明，这些系统的特点是相干和耗散过程之间的复杂竞争，涉及纠缠的核，电子和光子自由度。在这篇综述中，我们讨论了一个新的理论框架，可以成功地描述强光-物质耦合下的有机腔。该理论结合了化学物理和量子光学中的标准概念，提供了一个与现有实验完全一致的振动有机极化激元的微观描述，但与有机极化激元的常见观点有很大不同。我们表明，通过引入一类新的振动极化激元波函数的光子组件，是穿着分子内振动，新的理论可以提供一个一致的解决方案，一些长期存在的难题在有机腔光致发光的解释。在这篇评论中，我们面对的光谱观测模型的预测，并描述的条件下，该理论减少到以前的方法。最后，我们讨论了可能的扩展理论，以占现实的复杂性，如空间不均匀性和多模式性质的封闭电磁场的有机腔。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Unique electronic and optical properties of stacking-modulated bilayer graphene under external magnetic fields
本研究通过调控AB-BA畴壁，揭示了堆叠调制双层石墨烯中振荡的朗道子带与一维光谱特征，并阐明了磁长度与系统公度性对量子化的影响。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall
Regimes of radiative and nonradiative transitions in transport through an electronic system in a photon cavity reaching a steady state
我们分析了光子腔中的多能级多电子系统在与外引线耦合时如何接近稳态。当使用一个柱塞门降低腔光子修饰的一个和两个电子的状态下的偏置窗口定义的外部引线，我们可以确定一个政权的非辐射跃迁占主导地位的电子输运，和另一个政权的辐射跃迁。两个跃迁都将电子捕获在低于偏压的状态，使系统进入稳态。这两个区域的顺序和它们的相对强度取决于偏置窗口在系统能谱中的位置和初始条件。
2016-09-09 cond-mat.mes-hall
In situ characterisation of nanoscale electromechanical properties of quasi-two-dimensional MoS2 and MoO3
通过局部应变工程精确操纵二维过渡金属二硫属化物和氧化物（TMD& O）的电子能带结构是利用其独特特性用于电子学、光电子学和纳机电系统（NEMS）应用的令人兴奋的途径。这项工作的实验表明，机械诱导的电转换可以在准2D二硫化钼（MoS2）和三氧化钼（MoO3）使用原位电纳米压痕技术工程。它示出，局部应变在这样的准二维层可以诱导载流子输运的改变，从而改变它们的导电行为。这种应变效应提供了一个潜在的工具，用于精确地操纵2D TMD& O的电子输运性质，并了解这种层状材料中原子电子态的相互作用。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revisiting the Impact of Single-Vacancy Defects on Electronic Properties of Graphene
本文用紧束缚方法研究石墨烯周期性单空位缺陷，揭示缺陷所处子晶格及相对位置会调控能带结构与各向异性，为缺陷工程提供新思路。
2025-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rhombohedral graphite junctions as a platform for continuous tuning between topologically trivial and non-trivial electronic phases
Department of Physics, University of Bath（巴斯大学物理系）
本文提出利用菱方石墨晶体结作为平台，通过滑动晶体实现拓扑平凡态与非平凡态之间的平滑转变，基于Su-Schrieffer-Heeger模型将拓扑态的出现与界面原子堆叠对称性相关联。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Geometrical properties of strained and twisted moiré heterostructures
IMDEA Nanoscience（IMDEA纳米科学研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本文基于线性弹性理论，系统介绍了应变对莫尔超晶格几何和电子结构的调控，包括单轴、剪切和双轴应变情况，并预测了通过应变和扭转实现的特殊莫尔几何图案。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional electronic spectroscopy of organic semiconductor nanostructures
本文围绕方酸染料基有机半导体纳米结构展开研究，利用其独特电子性质实现强激子-等离子体耦合混合纳米结构，首次通过10飞秒二维电子光谱开展相干耦合时域研究，发现等离子体场驱动长程相干激子传输的证据。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Giant Rashba Valley Splitting and Quantum Hall States in Few-Layer Black Arsenic by Electrostatic Gating
在非中心对称的二维电子系统中，当自旋轨道耦合（SOC）与库仑相互作用、能带拓扑和外部调制力等动力学相互作用时，可能会出现激发现象。表现为巨大的Rashba谷分裂和奇异的量子霍尔态（QHS）可逆控制的静电门控。这一不寻常的发现源于BAs的褶皱正方形晶格，其中重$4p$轨道形成具有$p_{z}$对称性的高度不对称的$Γ$谷和$p_{x}$起源的$D$谷，分别位于布里渊区（BZ）中心和$X$的时间反演不变动量附近。当结构反转对称性被垂直电场破坏时，巨大的Rashba SOC被激活为$p_{x}$带，以产生与时间反转对称性相关的强自旋极化$D^{+}$和$D^{-}$谷，与受$p_{z}$对称性约束的弱$Γ$ Rashba带共存。有趣的是，强斯塔克效应显示出对$D$相同的$p_{x}$ -轨道选择性，共同移动$D^{\pm}$谷的价带最大值以超过$Γ$袋。SOC和斯塔克之间的这种协调效应使我们能够实现二维空穴气的门可调自旋谷操纵，正如QHS中非常规磁场触发的偶奇跃迁所揭示的那样。对于电子掺杂，量子化的$Γ$ Rashba频带的特征在于由特殊的密度依赖的带拓扑结构的过渡从两个抛物线谷到一个独特的内外螺旋结构时，载流子浓度增加。
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
