理论研究了在纯失相和耗散环境下利用量子点接触(QPC)测量双量子点(DQD)系统的几何相位。结果表明,在这两种环境下,准周期内量子点间的耦合强度对准周期内几何相位的影响增强,这是由于连接两个量子点的隧穿通道宽度的扩大,加速了量子点间电子的振荡,使其演化路径变长。另外,由于系统与QPC间较强的耦合将电子冻结在一个量子点内,演化路径所包围的立体角近似为零,因此几何相位存在一个明显的近零区域,这与量子芝诺效应有关。对于纯失相环境,随着失相率的增加,几何相位被抑制,这仅是由系统的相位阻尼引起的。在耗散环境下,几何相位随着弛豫速率的增大而减小,这是由于体系的能量耗散和相位衰减共同作用的结果,该结果对在量子信息中利用几何相位构建基于量子点体系的容错量子器件具有指导意义。
正常状态电导率和缺氧的临界温度YBA 2 Cu 3 O 7-δ可以通过照明持续增强。多年来一直有争议的是,这些影响的起源(称为持续的光电导率和照相动物(PPS))仍然是一个未解决的关键问题,其理解力可能会为利用高温超导性本身的起源提供关键的见解。在这里,我们为理解PPS迈出了重要步骤。到目前为止提出的模型假设它是由载体密度增加(光接种)引起的,但我们的实验与这种常规信念相矛盾:我们证明它与光诱导的电子散射率降低相关。此外,我们发现后一种效果和光接双完全断开并起源于不同的显微镜机制,因为它们呈现出不同的波长和氧气依赖性以及明显不同的弛豫动力学。除了有助于散开光电传动,持续的光电导率和PPS外,我们的结果还为临界温度与散射率之间的紧密关系提供了新的证据,这是现代理论的高温超导性的关键成分。
共轭供体-受体体系中的光诱导电子能量转移自然伴随着接受过量电子能量的分子内振动能量重分布。在此,我们使用非绝热激发态分子动力学模拟,在共价连接的供体-受体分子二元体系中模拟这些过程。我们分析不同的互补标准,系统地识别积极参与供体受体(S2S1)电子弛豫的振动简正模式子集。我们根据所涉及的不同势能面(PES)定义的状态特定简正模式来分析能量转移坐标。一方面,我们识别在电子跃迁过程中对原子核上的主要驱动力方向贡献最大的振动,用供体和受体电子态之间的非绝热导数耦合矢量表示。另一方面,我们监测简正模式的过量能量瞬态积累及其分子内能量重分布通量。我们观察到,活跃模式的子集根据它们所属的 PES 而变化,并且这些模式经历了最显著的重排和混合。促进供体 受体能量汇集的核运动可以主要集中在 S 2 态的一个或两个正常模式上,而在能量转移事件之后,它们会分散到 S 1 态的多个正常模式中。
局域测量可看作是一种“量子猝灭”,即由突然扰动引起的非平衡动力学,近几十年来尤其是在量子多体系统弛豫的背景下对其进行了研究(见 [28] 及其中的文章)。此类扰动破坏了系统的均质性,使其研究具有挑战性。在可积模型中,对存在不均匀性时的动力学最有效的大尺度描述可以说是所谓的“广义流体动力学”(GHD)[29–31]。尽管 GHD 正确地预测了众多猝灭方案(例如在双温度场景中)中局部可观测量的大尺度动力学,但该理论提供的信息有时并不完整。第一个例子在参考文献中展示。 [32],考虑了大规模海森堡模型:GHD 的成分对自旋翻转下的奇数可观测量视而不见,因此需要包含一个额外的独立连续性方程。参考文献 [33–37] 中考虑了一个更引人注目的例子,其中 GHD 保持了一种对称性,但在热力学极限下却被打破了:不遵守该对称性的可观测量受到一类局部扰动的影响,这些扰动发生在任意长时间内,距离不均匀性很远。
光电探测、光化学、活性超材料和超表面等应用需要从根本上理解金属纳米系统中的超快非热和热电子过程。低损耗单晶金的合成和研究最近取得了重大进展,为其在超薄纳米光子结构中的应用开辟了机会。在这里,我们揭示了单晶和多晶超薄(厚度低至 10 纳米)金膜之间热电子热化动力学的根本差异。弱激发和强激发状态的比较展示了中观金中热化和非热化电子动力学之间违反直觉的独特相互作用,以及 X 点带间跃迁对带内电子弛豫的重要影响。我们还通过实验证明了热电子转移到基底中以及基底热性质对超薄膜中电子-电子和电子-声子散射的影响。测量到单晶金向 TiO 2 的热电子注入效率接近 9%,接近理论极限。这些实验和建模结果揭示了结晶度和界面对众多应用中重要的微观电子过程的重要作用。
摘要:较长连贯性时间T M的分子自旋量值的选择是实现基于分子的量子技术的核心任务。即使可以通过有效的合成策略和临时的实验测量程序来实现足够的长时间,但仍需要彻底研究和理解导致连贯性丧失的许多因素。振动特性和氢的核自旋是其中两个。前者起着至关重要的作用,但是旨在研究其对分子络合物的自旋动力学的影响(例如基准苯甲烷氨酸(PC))的详细理论研究仍然缺失,而后者的效果则应详细检查,以详细研究这种化合物的类别。在这项工作中,我们采用了一种合并的理论和实验方法来研究经典[Cu(PC)]的松弛特性和基于配体Tetrakis(thiadiaszole)卟啉(H 2 TTDPZ)的Cu II复合物,由无氢分子结构表征。分子振动的系统计算例证了正常模式对自旋 - 晶格弛豫过程的影响,取决于正常模式的对称性,对T 1提出了不同的贡献。此外,我们观察到可以通过从配体中去除氢来实现可观的T m增强。■简介
光谱不活跃、电绝缘和化学惰性是广泛用来描述云母和绿泥石等层状硅酸盐矿物的形容词。本文通过展示来自五种块状云母和绿泥石片岩的液体剥离纳米片的水悬浮液,推翻了上述观点。通过透射电子和 X 射线光电子能谱以及电子衍射确认了纳米片的质量。通过拉曼光谱,可以观察到以前未报告过的尺寸和层相关光谱指纹。当通过紫外可见光谱分析高产悬浮液(≈ 1 mg mL − 1 )时,所有层状硅酸盐的带隙( E g )都从块体的 ≈ 7 eV 窄化到单层的 ≈ 4 eV。不同寻常的是,带隙与纳米片的面积 (A) 成反比,这是通过原子力显微镜测量的。由于未记录的量子限制效应,随着纳米片面积的增加,纳米片的电子特性向半导体行为 (带隙 ≈ 3 eV) 扩展。此外,模拟 X 射线衍射光谱表明,初始带隙变窄的根本原因是晶格弛豫。最后,由于其同构取代离子范围广泛,层状硅酸盐纳米片表现出显著的制氢催化特性。
我们提出了非常规超导体SR 2 RUO 4中核磁共振NMR和旋转轨道效应的第一个原理研究。我们已经计算了均匀的磁化率,该磁化率与振幅中的实验非常吻合,但是,与较早的模型结果一样,我们发现计算出的硬轴是Z,与实验相反。我们还计算了所有原子的骑士移位和NMR弛豫率,并再次找到了整体良好的一致性,但是与实验相同特定特征(例如骑士移动各向异性)的重要偏差。我们的结果表明,在基于密度功能的计算中,SR 2 RUO 4中的相关性导致轨道效应低估。我们还认为,轨道极化在易感性中的相对贡献(10-15%)也是一个低估的“实验”值。我们讨论了O和Ru骑士在施加域的所有方向上跨过超导转变的令人困惑的不变性。我们表明,这一事实无法通过意外取消或旋转的散射来解释,因为它发生在某些元素超导体中。我们还指出,偶极子和轨道高铁对SR 2 RUO 4中的骑士移动的贡献很大,再加上轨道依赖性超导性的可能性,要求修改超电导状态中骑士骑士偏移的标准理论。
金属表面的基本物理特性,例如原子弛豫和表面重建,或电子工作函数长期以来一直是使用密度功能理论(DFT)的第一个原则电子结构研究的靶标。在最新的方法中,超级细胞近似中有限厚度的薄金属纤维的平板计算用于模拟半插线的固体表面。在无限厚的平板的极限下,恢复了隔离表面的所需极限。然而,使用计算考虑因素决定的金属表面的薄板模型,平板的两个表面将相互作用,并产生量子大小效应,1从将长距离电子状态置入固定厚度的平板。金属中的弗里德尔振荡可以延长长距离2,这表明计算上棘手的厚板可能需要计算融合到半限定的体积表面。将平板形成能定义为平板的相对能量相对于相同数量的原子的大量参考能(假设平板的两个相对表面相同),将平板E表面(n)的表面能与n个原子层的表面能(N原子层) - 在孔中裂解的能量,可以写成水晶 - 可以像晶体中一样:
了解纳米级热传播的基本原理对于下一代电子产品至关重要。例如,已知层状材料的弱范德华键会限制其热边界导率 (TBC),从而成为散热瓶颈。本文提出了一种新的非破坏性方法,使用时间分辨的光致热应变 X 射线测量来探测纳米级晶体材料中的热传输。该技术通过测量光激发后 c 轴晶格间距的变化,直接监测晶体中随时间的温度变化以及随后跨埋层界面的弛豫。研究了五种不同的层状过渡金属二硫属化物 MoX 2 [X = S、Se 和 Te] 和 WX 2 [X = S 和 Se] 的薄膜以及石墨和 W 掺杂的 MoTe 2 合金。在室温下,在 c 平面蓝宝石衬底上发现 TBC 值在 10–30 MW m − 2 K − 1 范围内。结合分子动力学模拟,结果表明高热阻是界面范德华键合较弱和声子辐射度较低造成的。这项研究为更好地理解新兴 3D 异质集成技术中的热瓶颈问题奠定了基础。