热导率和辐射特性的预测至关重要。然而,计算声子散射,尤其是对于四声子散射,可能非常昂贵,并且在考虑四光子散射后,硅的导热率显着较低,而在文献中没有融合。在这里,我们提出了一种使用最大似然估计的少量散射过程样本来估算散射速率的方法。散射速率和相关导热率和辐射特性的计算大大加速了三到四个数量级。这使我们能够使用32×32×32的前所未有的Q -MENS(在相互空间中离散的网格)来计算硅的四频散射并实现收敛的导热率值,从而同意实验更好。我们方法的准确性和效率使其非常适合对热和光学应用的材料进行高通量筛选。
摘要:等离子体产生的亚波长约束和增强电场可实现精确传感和增强光与物质的相互作用。然而,等离子体的高频率和短寿命限制了这项技术的全部潜力。找到替代品并研究其动力学至关重要。在这里,我们提出了一种实验方法,允许在时间域研究表面声子极化子。我们首先为超短脉冲光与极性材料相互作用建立理论框架。然后,我们进行飞秒泵浦探测实验,并展示表面声子极化的产生和时间分辨检测。通过比较实验和模拟,我们显示了明模式和暗模式的存在,质量因子高达 115。然后,我们研究模式相关的衰减和向环境的能量传递。我们的结果为实验探索表面声子极化子的动力学以及相干性在能量传递中的作用提供了一个平台。关键词:表面声子极化子,超快,相干性,亚波长限制
摘要:光学微/纳米图案的高质量制造的可用性为基于光学机械(OM)声音和光的相互作用而开发的可扩展电路和设备的道路铺平了道路。在这项贡献中,我们提出了一项有关OM腔的新研究,可以使其与紧密整合的波导对其耦合进行精确控制,这是增强模式激发和波浪能陷入诱因的必要条件,为波浪指导,滤波,滤波,填料,结合和传感打开了许多潜在应用的可能性。此外,可以避免对笨重的实验设置和/或光纤维耦合/激发的需求。同时,优化了在腔体中共鸣的机械和光学模式的质量因素,以及它们的OM耦合系数:两种激发的高度结合是实现其声音(AO)相互作用的先决条件。为此,腔体的横向大小已被抛物面,具有将腔分离的额外好处和远离耦合区域的集成波导。有限元方法已用于执行全波分析,并提供了有关正确描述光学散射和辐射所需的模拟设置的准确讨论。
摘要:空间退化是在许多材料中发现的复杂电子,几何结构和磁性结构的原因,这些材料更具代表性的示例是KCUF 3。在文献中,该晶格的特性通常通过基于superexchange相互作用的Kugel -khomskii模型来解释。在这里,我们提供了严格的理论和计算参数,以证明结构和磁性本质上是由电子 - 振动(振动)相互作用引起的。此外,根据ÖPIK和PRYCE的工作,我们表明,晶格(均质应变)和基序(声子)扭曲之间的耦合对于了解晶格的主要稳定构型至关重要。使用此信息,我们预测了KCUF 3中的一个新的低能阶段,该阶段可以强烈改变其特性,并为如何通过应变工程稳定它提供指导。
抽象的光学KERR效应,其中输入光强度线性地改变了折射率,它使光学孤子,超充值谱和频率梳子的产生,在芯片设备,纤维通信和量子操作中起着至关重要的作用。尤其是Terahertz Kerr效应,在未来的高速计算,人工智能和基于云的技术中具有引人入胜的前景,由于功率密度和微弱的Kerr响应,遇到了一个巨大的挑战。在这里,我们演示了一个巨大的Terahertz频率KERR非线性,由刺激的声子极性子介导。在巨型Kerr非线性的影响下,功率依赖性的折射率变化将导致微腔的频移,这是通过测量芯片尺度岩石型niobate fabry-pérotmicrobocabity的谐振模式实验证明的。归因于刺激的声子极性子的存在,从频移中提取的非线性系数比可见光和红外光的数量级大,理论上也由非线性黄色方程式证明。这项工作为许多具有Terahertz细纹的基于物理,化学和生物系统的富有和富有成果的Terahertz Kerr效应开放了途径。
有效运输,转换和储存热能在促进脱碳和减轻全球变暖方面起着不可分割的作用。[1]已针对纳米级[2]的热运输进行了重大努力,该应用是由热电学收获,[3]微电子中的热量管理等应用所驱动的,[4]高效率热储存系统,[5] [5]和结构材料的被动冷却。[6]但是,我们对声子热传输的理解在很大程度上受到了无法获得频率分辨的声子传输的实验工具的阻碍。可测量的电导率κ和界面热电导G是最重要的两个可测量的两个,但提供了有限的微型信息。另一方面,频率分辨的松弛时间τ(ω)和
施加拓扑操作,环绕着一个特殊点(EP),使得非常规的单向拓扑声子转移(TPT)严格取决于EP纳入控制循环的方向,并固有地限于实用谐振器的小质量。我们在这里展示了如何通过将拓扑操作与fizeau降落效应结合起来来击败这些局限性并预测无质量的单向TPT,从而拆分了相反的光学模式。当光从纤维的一个选择的一侧(而不是从另一侧)进入时,就会发生一个有效的TPT,导致独特的非重新注射TPT,而与绕EP周围的旋转方向无关。与以前对量子设备质量和质量敏感的先前提案不同,我们的方法几乎不受这些因素的影响。值得注意的是,它的绝热控制循环的阈值持续时间可以轻松缩短最佳TPT,从而产生了前示范中没有对应的顶速完美TPT。这项研究铺平了一条相当大的途径,用于利用深刻不同的手性拓扑效应,而与振动方向和装置质量无关。
声子极化子能够实现红外光的波导和定位,具有极强的限制性和低损耗。通常使用互补技术(例如近场光学显微镜和远场反射光谱)来探测此类极化子的空间传播和光谱共振。这里,介绍了红外-可见和频光谱显微镜作为声子极化子光谱成像的工具。该技术同时提供亚波长空间分辨率和高分辨率光谱共振信息。这是通过使用可调红外激光共振激发极化子和对上转换光进行宽场显微镜检测来实现的。该技术用于对 SiC 微柱超表面中局部和传播表面声子极化子的杂交和强耦合进行成像。光谱显微镜允许通过角度相关共振成像同时测量动量空间中的极化子色散,并通过极化子干涉测量法在实空间中测量极化子色散。值得注意的是,可以直接成像强耦合如何影响极化子的空间定位,而这是传统光谱技术无法实现的。在强耦合阻止极化子传播到超表面的激发频率下观察到边缘态的形成。该技术适用于具有破坏反演对称性的广泛极化子材料,可用作快速、非微扰工具来成像极化子杂化和传播。
摘要:我们使用基于神经网络力场的平衡分子动力学模拟探索了含有缺陷的双层PTST的声子传输性能。缺陷证明在降低结构的热导率方面非常有效,并且花缺陷具有与双重空缺相当的效果特别强大。此外,由于在高温下结构不稳定性而导致的结构的电导率表现出异常的温度依赖性。,我们通过预测的状态声子密度来研究对缺陷围绕正常模式的失真,并找到包括局部模式和蓝移的多种现象。■引言二维(2D)晶体通常具有缺陷,可以通过各种方法在合成过程中意外或故意引入它们。1研究这些缺陷对2D材料中声子传输的影响不仅对于在现实条件2,3中理解热传输物理学至关重要,还要为诸如热电和光电设备等应用找到最佳候选系统,以及热晶体管。1,4
在本文中,我们研究了外延 Ge/Si 层中拉曼模式的应变 - 声子系数的温度依赖性。为此,我们首先从理论上描述 b ( T ) 如何与材料弹性常数和声子波数的温度依赖性相关联。随后,我们分析了双轴应变场与 T 的关系,明确证明 ε ( T ) 可以分解为两个独立的贡献:(a) 外延应变,由于 Si ─ Ge 晶格失配(在特定温度下)引起,(b) 热应变,由 Ge 外延层和相对较厚的 Si 衬底之间的热膨胀系数 (CTE) 差异引起。最后,我们使用这些结果直接提取 150 – 450 K 范围内 Ge/Si 样品中的 b ( T ),通过比较 T 相关的 μ -Raman 测量与 T 相关的高分辨率 X 射线衍射实验 (HR-XRD),