如今,材料科学正在通过利用扰动技术来研究其动力反应,从而朝着对非平衡状态的材料的理解和控制。 从这个角度来看,超时光脉冲的使用似乎是一种相关方法,因为它可以选择性地解决固态系统,更尤其是电子的不同程度的自由度。 这种方法可以帮助解读电子相关性引起的物理现象,并补充一种更传统的方法,其中在热力学平衡下研究了材料的相图。 在这里,我们结合了飞秒光谱光谱和高压设置,以监视v 2 O 3薄纤维在压力驱动的绝缘子到金属过渡的超平衡光响应。 实验结果表明,在V 2 O 3薄片中使用相干声子作为热力学相标记的可能性。 此外,超快相干声子模式(1 g字符)的频率行为似乎反映了晶格和电子自由度之间的强耦合在临界压力周围的频率下方的明显下降的晶格和电子自由度之间的强烈耦合。如今,材料科学正在通过利用扰动技术来研究其动力反应,从而朝着对非平衡状态的材料的理解和控制。从这个角度来看,超时光脉冲的使用似乎是一种相关方法,因为它可以选择性地解决固态系统,更尤其是电子的不同程度的自由度。这种方法可以帮助解读电子相关性引起的物理现象,并补充一种更传统的方法,其中在热力学平衡下研究了材料的相图。在这里,我们结合了飞秒光谱光谱和高压设置,以监视v 2 O 3薄纤维在压力驱动的绝缘子到金属过渡的超平衡光响应。实验结果表明,在V 2 O 3薄片中使用相干声子作为热力学相标记的可能性。此外,超快相干声子模式(1 g字符)的频率行为似乎反映了晶格和电子自由度之间的强耦合在临界压力周围的频率下方的明显下降的晶格和电子自由度之间的强烈耦合。
在经受相干声子驱动器的铜材料材料中据报道了光诱导的超导性的签名。从瞬态terahertz电导率中提取了“冷”超流体,并被认为与“热”未经节制的准粒子共存,这是一个驱动触发性系统的标志,在该系统中,相干和不相互反应之间的相互作用尚未得到充分了解。在这里,使用时间分辨的自发拉曼散射来探测YBA 2 Cu 3 O 6的光诱导的超导状态的晶格温度。48。通过测量未发动的“观众”声子模式的时间依赖性拉曼散射强度,观察到晶格温度的升高高达140 K。该值与在相同激发条件下测得的准粒子温度估计升高一致。这些温度变化提供了有关驱动状态及其衰减性质的定量信息,并可能提出一种优化这种效果的策略。
张量网络方法已从基于基于基质产物状态的变异技术进行了发展,能够计算一维冷凝的晶格模型的特性到源自更精致状态的方法,例如旨在模拟二维模型物理学的预测纠缠对状态。在这项工作中,我们提倡范式,即对于二维费米子模型,矩阵 - 产品态仍然适用于比直接嵌入一维系统允许的明显更高的精度水平。为此,我们利用了费米子模式转换的方案,并克服了一维嵌入需要是局部的偏见。这种方法认真对待洞察力,即对矩阵态的多种形式和模式转换的单一多种流形,可以更准确地捕获自然相关结构。通过证明新兴模式中残留的低水平纠缠水平,我们表明矩阵态可以很好地描述基态。通过研究晶格尺寸的无旋转费用的相变高达10×10,该方法的功率被例证了。
量子隐形传态被认为是许多量子信息处理任务中的基本原语,并已在各种光子和基于物质的装置中得到实验证实。在这里,我们考虑在费米子场模式中编码的量子信息的隐形传态。在费米子系统中,超选择规则导致纠缠和隐形传态的图景更加不同。特别是,人们被迫区分单模纠缠交换和通过贝尔不等式违反进行认证或不进行认证的量子比特隐形传态,正如我们在此处详细讨论的那样。我们重点关注受奇偶校验超选择影响的系统,其中粒子数不固定,并将它们与受粒子数超选择约束的系统进行对比,这些系统与可能的实际实现相关。最后,我们分析了对费米子模式纠缠的操作解释的影响,并研究了所谓的混合最大纠缠态对隐形传态的有用性。
机械振动的色散限制了纳米光机械调制。在这项工作中,我们提出了一种利用弹性局部共振(也称为回音壁模式 (WGM))的光机械调制。我们发现我们的结构支持两个四极和两个六极弹性 WGM,它们是非色散的,以避免位移场局域在金纳米盘 (AuND) 上时产生损耗。我们通过数值证明局域表面等离子体共振 (LSPR) 和 WGM 之间的耦合与弹性模式的对称位移和 AuND 中声子模式的强隔离有关。通过计算四个 WGM 在不同变形下偶极 LSPR 的波长偏移来评估调制的幅度。对这四个 WGM 进行详细比较使我们能够确定耦合效率更高的 WGM。此外,这种同时限制产生了大的声-等离子体耦合,可用于设计具有等离子体响应的新型机械传感器,作为新型声-等离子体装置的潜在应用和创新。
利用频域干涉法和从头算分子动力学研究了非晶态碲化锗薄膜对飞秒激光激发的亚皮秒响应。表面动力学的时间分辨测量揭示了薄膜的收缩,其介电性能响应速度超过 300 fs。非平衡条件下的系统从头算分子动力学模拟使我们能够检索离子温度从 300 K 到 1100 K 以及电子分布宽度从 0.001 eV 到 1.0 eV 的原子构型。通过深入分析角度分布、声子模式和对分布函数来表征结构的局部有序性,这证明了向新的非晶态电子激发态的转变,该激发态在键合/结构上接近液态。我们的研究结果为涉及两个重要过程的硫族化物材料中的光学高激发态提供了新的见解:存储器件中的相变材料和静态场引起的 Ovonic 阈值开关现象。
金红石二氧化锗 (r-GeO 2 ) 是最近预测的一种超宽带隙半导体,在高功率电子器件中具有潜在的应用,其中载流子迁移率是控制器件效率的重要材料参数。我们应用基于密度泛函和密度泛函微扰理论的第一性原理计算来研究 r-GeO 2 中的载流子-声子耦合,并预测其声子限制的电子和空穴迁移率随温度和晶体取向的变化。计算出的 300 K 下的载流子迁移率为 l elec ; ? ~ c = 244 cm 2 V 1 s 1 ,l elec ; k ~ c = 377 cm 2 V 1 s 1 ,l hole ; ? ~ c = 27 cm 2 V 1 s 1 ,和 l hole ; k ~ c = 29 cm 2 V 1 s 1 。室温下,载流子散射以低频极性光学声子模式为主。n 型 r-GeO 2 的预测 Baliga 性能系数超过了 Si、SiC、GaN 和 b -Ga 2 O 3 等几种现有半导体,证明了其在高功率电子设备中的卓越性能。
使用在线拉曼光谱法开发了通过 - 硅vias(TSV)阵列内的应力演化的全面图片。一组具有不同TSV几何形状和金属种子衬里厚度的晶圆暴露于各种退火条件。监测VIA之间的Si-Si声子模式移动,通过几何形状和加工条件对Si底物中应力的影响是无损的。紧密靠近TSV的压缩应力。然而,对于带有小TSV音高的阵列,底物在VIA之间的空间中并没有完全放松,而是在阵列内积聚拉伸应力。这种病间应力随着TSV螺距的降低而增加,积聚向阵列的中心,并在很大程度上取决于退火条件。阵列中的高分辨率拉曼图显示了TSV阵列中应力分布的全部图片。通过使用不同的激发波长,探测了Si晶片中应力的变化。这些发现证明了对过程依赖性压力信息的在线访问的价值。此知识有助于定义设计基本规则,以获得最高设备性能或最大化晶体上可用区域的逻辑设备。
金属中的声子散射是材料科学中最基本的过程之一。但是,了解此类过程仍然具有挑战性,需要有关声子与电子之间相互作用的详细信息。我们使用超快速电子弥漫性散射技术来解决时间和动量中的飞秒激光器激发剂的钨中的非平衡声子动力学。我们确定声子模式的瞬态群体,这些群体表现出通过电子 - 音波耦合引发的强动量依赖性。对于布里远区域边界附近的声子,我们在大约1皮秒上观察到其人口的短暂上升,这是由强烈的电子 - 音波耦合驱动的,然后在大约8个picsecond的时间表上缓慢衰减,由弱声子 - 音音子释放过程控制。我们发现,隔离这两个过程需要钨的特殊谐波,从而导致纯金中的长期非平衡声子。我们发现电子散射可能是金属声子热传输的决定因素。
抽象的kagome金属显示出由于几何挫败感,扁平带,多体效应和非平凡拓扑而引起的竞争量子阶段。最近,在FEGE的抗铁磁阶段深处发现了一种新型的电荷密度波(CDW),这引起了由于与磁性密切的关系而引起的强烈关注。在这里,通过扫描隧道显微镜(STM),我们发现FeGE中的2×2 CDW非常脆弱,并且很容易被破坏到最初的1×1相中。发现小√3×√3CDW水坑与在生长样品中的2×2 CDW并存,并且也可以在CDW中断的中间过程中诱导,最终将转变为最初的1×1相。此外,在中断过程中,异国情调的中间CDW状态和独立的CDW核出现了。我们的第一原则计算在CDW波矢量周围的大动量区域中发现平面光学声子模式的平等软化,对应于具有近距离能量的众多竞争CDW。这可能导致CDW基态的强烈不稳定,负责STM观测。我们的发现提供了更多新颖的实验方面,以了解FEGE中的CDW,并建议类似Fege的Kagome金属是研究竞争CDW不稳定性物理学的理想平台。