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
据报道,超过特定能量阈值的脉冲微波会在动物模型中造成脑损伤。造成脑损伤的实际物理机制尚无法解释,而这些损伤的临床现实仍存在争议。本文提出了脉冲微波可能通过将微波能量转换为脑水中的破坏性声子来损伤脑组织的机制。我们已经证明,低强度爆炸冲击波可能会在脑组织中引发声子激发。在这种情况下,脑损伤发生在纳米级亚细胞水平,这是根据脑水中声子相互作用的物理考虑所预测的。声子机制还可以解释原发性非撞击性爆炸引起的轻度创伤性脑损伤 (mTBI) 与最近在美国大使馆人员中观察到的可能由于定向射频辐射而导致的不明原因脑损伤的临床和成像结果之间的相似性。我们描述了实验以阐明脉冲微波可能损伤脑组织的机制、射频频率和功率水平。纳米级脑爆炸损伤的病理记录已得到实验支持,即使用透射电子显微镜 (TEM) 在没有肉眼或光学显微镜发现的情况下,证明了纳米级细胞损伤。需要进行类似的研究来更好地定义脉冲微波脑损伤。根据现有发现,临床诊断低强度爆炸和微波引起的脑损伤可能需要扩散张量成像 (DTI),这是一种专门的水基磁共振成像 (MRI) 技术。
固溶体合金的声子散射是降低晶格热导率的一种已证实的机制。Klemens 分析模型既可以作为工程材料的预测工具,特别是在热电领域,也可以作为快速发展的复杂和缺陷材料热传输理论的基准。本评论/综述概述了用于预测由于合金散射引起的热导率降低的简单算法,以避免常见的误解,这些误解会导致对质量涨落散射的大幅高估。Klemens 空位散射模型预测的散射参数比通常假设的要大近 10 倍,但由于误差抵消,这种巨大的影响常常无法检测到。Klemens 描述可推广用于对具有缺陷的复合材料的从头算计算。解析近似与实验和理论的接近性揭示了从复杂性中出现的简单现象和降低热导率的未知机会。
完整作者列表: Oliver, Sean;乔治梅森大学,物理和天文系;乔治梅森大学,量子材料中心 Fox, Joshua;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Hashemi, Arsalan;阿尔托大学,应用物理系 Singh, Akshay;麻省理工学院,材料科学与工程系;印度科学研究所,物理系 Cavalero, Randal;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Yee, Sam;乔治梅森大学,物理和天文系;乔治梅森大学,量子材料中心 Snyder, David;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Jaramillo, Rafael;麻省理工学院,材料科学与工程系 Komsa, Hannu-Pekka;Aalto-yliopisto,应用物理系;奥卢大学,微电子研究部 Vora, Patrick;乔治梅森大学,物理与天文系;乔治梅森大学,量子材料中心
图 2:金刚石在双层 (a) 和多层 (b) 薄膜厚度方向上的热导率,从薄膜底部向上 (从薄到厚,虚线),从顶部向下 (从厚到薄,实线)。模型使用散射受限建模 (粗蓝线和虚线,无方向差异) 和受限声子群体模型 (红线和虚线) 展示。自上而下,两种建模方法匹配。然而,自下而上,受限声子模型导致厚膜热导率有限,因为入射声子群体中缺乏长波声子。这导致热导率的显著差异和较大的热整流效应。为了阐明双层和多层配置,插图中提供了带有箭头指示热流方向的卡通图。
囚禁离子为量子计算和模拟提供了一个完美的平台,但提高它们的相干性仍然是一个关键挑战。本文,我们提出并分析了一种通过参数放大离子运动来增强囚禁离子系统中相干相互作用的新策略——通过挤压集体运动模式(声子),它们介导的自旋-自旋相互作用可以得到显著增强。我们通过展示它如何增强对量子计量有用的集体自旋态,以及如何提高多离子系统中双量子比特门的速度和保真度来说明这种方法的强大功能,这是可扩展囚禁离子量子计算的重要组成部分。我们的结果也与许多其他由玻色子介导自旋相互作用的物理平台直接相关。
囚禁离子为量子计算和模拟提供了一个完美的平台,但提高它们的相干性仍然是一个关键挑战。本文,我们提出并分析了一种通过参数放大离子运动来增强囚禁离子系统中相干相互作用的新策略——通过挤压集体运动模式(声子),它们介导的自旋-自旋相互作用可以得到显著增强。我们通过展示它如何增强对量子计量有用的集体自旋态,以及如何提高多离子系统中双量子比特门的速度和保真度来说明这种方法的强大功能,这是可扩展囚禁离子量子计算的重要组成部分。我们的结果也与许多其他由玻色子介导自旋相互作用的物理平台直接相关。
囚禁离子为量子计算和模拟提供了一个完美的平台,但提高它们的相干性仍然是一个关键挑战。本文,我们提出并分析了一种通过参数放大离子运动来增强囚禁离子系统中相干相互作用的新策略——通过挤压集体运动模式(声子),它们介导的自旋-自旋相互作用可以得到显著增强。我们通过展示它如何增强对量子计量有用的集体自旋态,以及如何提高多离子系统中双量子比特门的速度和保真度来说明这种方法的强大功能,这是可扩展囚禁离子量子计算的重要组成部分。我们的结果也与许多其他由玻色子介导自旋相互作用的物理平台直接相关。
囚禁离子为量子计算和模拟提供了一个完美的平台,但提高它们的相干性仍然是一个关键挑战。本文,我们提出并分析了一种通过参数放大离子运动来增强囚禁离子系统中相干相互作用的新策略——通过挤压集体运动模式(声子),它们介导的自旋-自旋相互作用可以得到显著增强。我们通过展示它如何增强对量子计量有用的集体自旋态,以及如何提高多离子系统中双量子比特门的速度和保真度来说明这种方法的强大功能,这是可扩展囚禁离子量子计算的重要组成部分。我们的结果也与许多其他由玻色子介导自旋相互作用的物理平台直接相关。
捕获离子为量子计算和模拟提供了一个原始平台,但提高它们的相干性仍然是一个关键挑战。在这里,我们提出并分析了一种新策略,通过参数放大离子的运动来增强捕获离子系统中的相干相互作用——通过挤压集体运动模式(声子),它们介导的自旋-自旋相互作用可以得到显著增强。我们通过展示它如何增强对量子计量有用的集体自旋态,以及它如何提高多离子系统中双量子比特门的速度和保真度来说明这种方法的强大功能,这是可扩展捕获离子量子计算的重要组成部分。我们的研究结果也与许多其他由玻色子介导自旋相互作用的物理平台直接相关。