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外延bismuth纳米膜中的相变
拉曼和相干的声子光谱法被用于研究由Si（111）底物上的分子束外跑制备的超薄单晶双膜的厚度依赖性语音性质。A 1G和E G拉曼峰都消失在4 nm BIFM的拉曼光谱中，表明从低对称A7结构到高对称性A17结构的完全过渡。相干的声子信号也显示出对膜厚度的强烈依赖，其中薄样品（15 nm）表现出比厚样品（30 nm）的较低的声子频率和更短的声子寿命。这种差异归因于由永久性相变引起的较浅的能势势垒，永久性相变（由纤维厚度和光激发载体的临时结构过渡决定）。我们的结果不仅提供了从A7到A17结构的相变的证据，其厚度降低，而且还揭示了该相变对声子动力学的影响。了解这些物质性能性状将有助于现代化的电子设备中BI薄片的应用。
晶格软化显著降低了热导率……
微/纳米结构对热导率的影响是一个具有重大科学意义的课题，对热电技术尤其重要。目前的理解是，结构缺陷主要通过声子散射降低热导率，其中描述热传输时声子色散和声速是固定的，特别是当化学成分不变时。对 PbTe 模型系统进行的实验表明，声速随内部应变的增加而线性减小。这种材料晶格的软化完全解释了晶格热导率的降低，而无需引入额外的声子散射机制。此外，我们表明，高效率 Na 掺杂 PbTe 的热导率降低和随之而来的热电品质因数（zT > 2）的提高主要归因于这种内部应变引起的晶格软化效应。虽然已知非均匀内部应变场会引入声子散射中心，但这项研究表明，内部应变也能平均软化材料晶格，从而改变声速和声子色散。这为控制晶格热导率提供了新途径，超越了声子散射，利用微结构缺陷和内部应变。在实践中，许多工程材料都会表现出软化和散射效应，就像硅中显示的那样。这项研究为能源材料、微电子和纳米级传热领域的热导率研究带来了新的启示。
physrevb.109.075201.pdf
许多复杂的晶体在高温下表现出晶格导热率甚至增加，这偏离了传统的声子理论给出的传统1/ t衰减趋势。在本文中，我们预测Al 2 O 3的导热率与从室温到接近熔点（2200 K）的实验数据相匹配。发现晶格导热率是由声子，diffuson和辐射的贡献组成的。声子粒子导热性大约衰减〜t -t -1。14在考虑四频（4PH）散射以及对晶格常数和谐波和谐波力常数（AFCS）的有限温度校正之后。diffuson（带间隧穿）导热率大约增加到〜t 0。43。辐射导热率增加为〜t 2。51，由于随温度的呼声宽度增加而略小于〜t 3，这增加了光子消光系数并减少了光子平均自由路径（MFP）。在室温下，声子，扩散和辐射分别贡献约99、1和0％。在2200 K时，它们的贡献分别更改为61％，20％和19％。4PH散射在超高温度下很重要，将声子导热率降低了24％。在超高温度下，谐波和AFCS的有限温度软化效应最多增加了36％。我们还验证了绿色-Kubo分子动力学可以像Wigner形式主义一样捕获声子的粒子和波性质。在超高温度下，发现光子MFP在100 nm处，应考虑用于对薄膜的实验测量。在本文中，我们旨在增强对超高温度下复杂晶体中晶格导热率的理解，从而有可能促进对适合这种极端条件的材料的进一步探索。
第一原理预测块状六角硼的导热率nitride
尽管其重要性，但迄今为止缺乏散装H-BN热导率的复杂理论研究。在这项研究中，我们使用第一原理预测和玻尔兹曼传输方程在大量H-BN晶体中进行了热导率。我们考虑三个声子（3PH）散射，四弹子（4PH）散射和声子重归于。对于室温下的平面内和平面外向，我们的预测热导率分别为363和4.88 w/（m k）。进一步的分析表明，4PH散射降低了导热率，而声子重质化会削弱声子非谐度并增加导热率。最终，平面和非平面外导导率分别显示出有趣的t 0.627和t 0.568依赖关系，与传统1/t关系远离偏差。
研究论文 控制能带退化和晶格应变以实现非凡的 PbTe 热电材料
事实证明，最大化能带简并度和最小化声子弛豫时间对于推进热电学是成功的。与单碲化物合金化已被公认为是收敛 PbTe 价带以改善电子性能的有效方法，同时材料的晶格热导率仍有进一步降低的空间。最近有研究表明，声子色散的加宽衡量了声子散射的强度，而晶格位错是通过晶格应变波动实现这种加宽的特别有效的来源。在本研究中，通过精细控制 MnTe 和 EuTe 合金化，由于涉及多个传输带，PbTe 价带边缘附近的电子态密度显著增加，而密集的晶内位错的产生导致声子色散有效加宽，从而缩短声子寿命，这是由于位错的应变波动较大，这已由同步加速器 X 射线衍射证实。电子和热改进的协同作用成功地使平均热电性能系数高于工作温度下 p 型 PbTe 的报道值。
基于分子动力学的氮化镓/石墨烯/ 金刚石界面热导研究*
设备，采用非平衡分子动力学方法来研究工作温度，界面大小，缺陷密度和缺陷类型对氮化碳/石墨烯/钻石异种结构的界面导热率的影响。此外，计算各种条件下的声子状态密度和声子参与率，以分析界面热传导机制。结果表明，界面热电导随温度升高而增加，突出了异质性固有的自我调节热量耗散能力。随着温度从100升的增加，单层石墨烯结构的界面热电导增加了2.1倍。这归因于随着温度升高的重叠因子的增加，从而增强了界面之间的声子耦合，从而导致界面导热率增加。此外，在研究中发现，增加氮化岩和石墨烯的层数会导致界面热电导量减少。当氮化壳层的数量从10增加到26时，界面的导热率降低了75％。随着层数增加而减小的重叠因子归因于接口之间的声子振动的匹配减少，从而导致较低的热传递效率。同样，当石墨烯层的数量从1增加到5时，界面热电导率降低了74％。石墨烯层的增加导致低频声子减少，从而降低了界面的导热率。此外，多层石墨烯可增强声子定位，加剧了界面导热的降低。发现引入四种类型的空缺缺陷会影响界面的导电电导。钻石碳原子缺陷导致其界面导热率增加，而镀凝剂，氮和石墨烯碳原子的缺陷导致其界面导热降低。随着缺陷浓度从0增加到10％，由于缺陷散射，钻石碳原子缺陷增加了界面热电导率，增加了40％，这增加了低频声子模式的数量，并扩大了界面热传递的通道，从而提高了界面热电导率。石墨烯中的缺陷加强了石墨烯声子定位的程度，因此导致界面导热率降低。胆汁和氮缺陷都加强了氮化炮的声子定位，阻碍了声子传输通道。此外，与氮缺陷相比，甘露缺陷会引起更严重的声子定位，因此导致界面的界面热电导率较低。这项研究提供了制造高度可靠的氮化炮设备以及广泛使用氮化壳异质结构的参考。
超快速激光诱导的cofeb/mgo/cofeb磁性隧道连接的磁光响应
对超快自旋动力学的理解对于将来的超快和能量效率磁性记忆和存储应用至关重要。我们研究了COFEB/MGO/COFEB磁性隧道连接点（MTJ）的超快激光诱导的磁光反应，当时用短激光脉冲令人兴奋，这是磁性配置和泵送的函数。MTJ的超快速磁化在0.33–0.37 PS的时间尺度上迅速下降，这是由电子旋转散射和旋转转运相互驱动的。随后，通过电子– Phonon和Spin -Phonon相互作用分别以1.5-2.0和5.0–15.0 ps的时间尺度转移到电子和自旋储层的能量转移到晶格中。我们的结果表明，COFEB/MGO/COFEB的界面自旋方向可以调节自旋和声子之间的相互作用常数。这些发现提供了对MTJ接口在自旋动力学中的作用的洞察力，这将有助于Opto-Spintronic Tunnel Junction Junction堆栈设计和应用。
四频散射对碳纳米管中热传输的影响
迄今为止，对碳纳米管的热运输物理学的理解仍然是一个开放的研究问题[1-10]。Experimentally, on the one hand, the thermal transport in single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) is measured to be nondiffusive with divergence of thermal conductivity ( κ ) for tube lengths of up to 1 mm [ 6 , 8 ], as suggested by the Fermi, Pasta, Ulam (FPU), and Tsingou model [ 11 ], on the other hand, the κ is recently reported to converge for因此，管长的长度仅为10μm[12]，突显了SWCNT的实验测量和热传输结果的解释[13]。基于声子散射选择规则的早期理论研究表明，长波长膨胀声音和扭曲 /旋转 /旋转 /旋转声音声子模式（统称为横向模式，以下是以下是横向模式）的非散射。这是通过使用Boltzmann转运方程（BTE）的迭代溶液获得的数值依赖性的声子特性的确定确定的，在这些迭代溶液中，在没有拼音子散射的情况下发现κ在差异[7]。但是，这些理论预测和数值依赖性的声子的性质是通过仅考虑三个子过程而获得的，并且尚不清楚当高级四阶四个频率过程中考虑到[7，9]时，长波长横向声子是否保持不变。基于分子动力学模拟的其他计算方法自然可以将声子非谐度包括到最高级。但是，由于几个然而，对于具有平衡分子动力学的SWCNT，这些模拟仍然是不合理的[5，15]，并且直接的分子染料表明κ的长度依赖性至少为10μm[4，16]。随着计算资源的最新进展，现在有可能通过基于BTE的方法在声子传输属性的预测中包括高阶四声音程序[17-21]。
利用流动表面声波声子进行量子通信 1
图 2. 声子介导的量子态转移和过程层析成像。a 测量的 Q 1 激发态群体 PQ 1 e 与时间和 Q 1 裸频率的关系，耦合器 G 1 处于中间耦合 κ 1 / 2 π = 2.4 MHz（在 3.976 GHz 处测量），G 2 设置为零耦合。在这种配置中，Q 1 的能量弛豫主要由通过 UDT 1 的声子发射主导，其次是行进声子动力学。白色和红色虚线分别表示单向和双向工作频率（见正文）；插图显示量子位激发和测量脉冲序列。b 通过行进声子在单向（左）和双向（右）工作频率下进行量子态转移。与单向传输相比，双向传输的 Q 2 的最终群体要小 4.5 倍，这与模拟结果一致。绿色实线来自主方程模拟。插图：脉冲序列。对于任一过程，Q 1 的发射率均设为 κ uni | bi c / 2 π = 10 | 6 MHz，对应于 81 | 138 ns 的半峰全宽 (FWHM) 声子波包。c 单向和双向区域的量子过程层析成像，过程保真度分别为 F uni = Tr ( χ exp · χ ideal ) = 82 ± 0 . 3 % 和 F bi = 39 ± 0 . 3 %。红色实线显示理想传输的预期值；黑色虚线显示主方程模拟，其中考虑了有限量子比特相干性和声子通道损耗。不确定性是相对于平均值的标准偏差。
M.Sc.材料科学（自支持） b''
Unit-1: Crystal Structure and Reciprocal lattice: Review of different kinds of matter-nature of bonding-Crystal structure – Bravais lattice – Unit cell, Wigner -Seitz cell- Index system for crystal planes – miller planes –point groups– space groups–screw axes–glide planes- concept of Reciprocal lattice – Brillouin zone of SC, BCC and FCC and its properties in reciprocal lattice – Fourier analysis of the basis – geometrical structure factor - interpretation of Bragg‟s equation Unit-2: Phonon Physics: Elastic Vibrations of one dimensional mono atomic lattice – vibrations of one-dimensional diatomic lattice – phonons momentum of phonons – phonon heat capacity and density of states – Debye and Einstein model of density of states – Anharmonic crystal interaction - thermal扩展 - 导热率 - UMKLAPP过程单元3：自由电子理论：Drude理论 - 一维盒中的自由电子气体 - 三维气体中的自由电子 - 状态的密度 - FD统计（无衍生） - k-空间和游离电子气体和自由电子热量 - 电子特定热量 - 电子和热电导率 - 电导率 - Wiedeman Franz Life