摘要:铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制,又可以观察基本物理现象。然而,实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点(PQD)膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究,这是光电领域的核心。在本文中,我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成,它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点(CSPBBR 3 -QD)固体,这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明,在CSPBBR 3 -QD光腔中,似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成(通常被调用以解释PQD的特性)的影响。我们观察到,强耦合可以显着降低光发射线宽度,以及光吸收的超快调制,可通过激发通量来控制。我们发现,北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字:量子点固体,钙钛矿,强烈的激子 - 光子耦合,偏振子,光学微腔
摘要:金属与其导电通道之间的有效欧姆接触是开发高性能Ga 2 O 3 基晶体管的关键步骤。与块体材料不同,退火过程中多余的热能会破坏低维材料本身。考虑到热预算问题,提出了一种可行且温和的解决方案(即含氩气的等离子体处理)来实现与(100)β-Ga 2 O 3 纳米片的有效欧姆结。首次用X射线光电子能谱比较研究了四种等离子体处理(即混合气体SF 6 /Ar,SF 6 /O 2 /Ar,SF 6 /O 2 和Ar)对(100)β-Ga 2 O 3 晶体的影响。通过最佳等离子体预处理(即氩等离子体,100 W,60 s),所得的 β -Ga 2 O 3 纳米片场效应晶体管(FET)无需任何后退火即可表现出有效的欧姆接触(即接触电阻 RC 为 104 Ω·mm),从而可获得具有竞争力的器件性能,例如高电流开/关比(> 10 7 )、低亚阈值摆幅( SS ,249 mV/dec)和可接受的场效应迁移率( µ eff ,~21.73 cm 2 V − 1 s − 1 )。通过使用重掺杂的 β -Ga 2 O 3 晶体(N e ,~10 20 cm − 3 )进行氩等离子体处理,接触电阻 RC 可进一步降低至 5.2 Ω·mm。这项工作为增强低维Ga2O3基晶体管的欧姆接触性能开辟了新的机会,并可进一步使其他基于氧化物的纳米器件受益。
这种观点回顾了空间的基本物理 - 在各种媒体中很重要的电荷相互作用:真空间隙,气隙,液体和固体(包括量子材料)。它概述了自先前关于二极管物理学的评论论文以来的关键和最新发展[Zhang等。应用。物理。修订版4,011304(2017)]特别强调了空间的各个理论方面 - 电荷有限电流(SCLC)模型:纳米级,时间依赖性和瞬态行为的物理学;高维模型;和电子发射机制和材料特性之间的过渡。尽管许多研究集中在稳态SCLC上,但快速时间电脉冲,高频微波炉和Terahertz源的重要性日益增加,以及超快激光器在时间依赖于SCLC的理论研究中进行了研究。我们特别关注最近在离散粒子效应,时间现象,依赖于SCLC的时间依赖的光发射和交流光束载荷的研究上。由于物理大小和复杂的几何形状的减少,我们报告了多维SCLC的最新研究,包括有限的粒子效应,突出的SCLC,外来几何形状的新技术和分数模型。由于使用SCLC模型确定有机材料的迁移率的重要性,本文显示了SCLC模型在经典块状固体与最近的二维(2D)DIRAC材料之间的过渡。接下来,我们描述了SCLC在纳米二极管中的一些选定应用,包括纳米级真空通道晶体管,微等化晶体管,热能能转换器和多缸。最后,我们通过强调SCLC的理论建模和应用中的未来方向来得出结论。
相互作用系统通常以它们的基态和低能激发的特性为特征。例如,在自旋系统中,低能激发的特性将海森堡模型与伊辛或 XY 模型区分开来,即使基态可能相似。在量子材料中,可以通过仔细分类它们的激发来区分各种各样的有间隙系统(由电荷密度波、强关联或超导引起)。低能激发的特性因材料所表现出的物理行为而异。考虑一个绝缘体,其低能行为可以用相互作用的自旋很好地描述。它将表现出与金属费米液体不同的低能激发,而金属费米液体的低能行为可以用电子准粒子很好地描述。此外,不同的探针(如光导率、中子散射或光发射)可以探测系统的不同方面。举一个具体的例子,我们来看看 Fe 基超导体 FeSe 的低能激发。这些激发既可以从自旋(中子)1 的角度观察,也可以从电荷(光学)2 的角度观察。这两种方法都可以提供有关该材料的互补信息。有些多体相互作用系统可以通过分析确定其光谱。在自旋系统中(如 XY 模型),Holstein-Primakoff 3 或 Jordan-Wigner 4 变换会将系统转换为可以立即确定激发光谱的形式。这是因为自旋系统的激发实际上具有费米子特性,而从原始自旋图像中提取这种特性很麻烦。另一种方法是猜测波函数,然后获得激发,例如在 BCS 理论 5 中
摘要:可以通过扭曲角度精确控制的空间变化带对齐和电子和孔定位的Moiré杂波,已经成为研究复杂量子现象的令人兴奋的平台。虽然大多数过渡金属二甲化元素(TMD)的异质分子具有II型带对齐,但引入I型带比对可以实现更强的轻度耦合和增强的辐射发射。在这里,我们通过第一原则GW和贝尔特萨蛋白方程(GW-BSE)的计算以及时间和角度解决的光发射光谱(TR-ARPES)测量的结合,与先前的理解相反,与先前的理解相反,MOSE 2 /WS 2杂波在大型型号和类型IS型构建型和同样的区域均与II的类型II型构建型和相似的区域相反。在不同的高对称区域中以小扭曲角度重建。在Tr-arpes中与我们的计算一致,仅在摩西2中观察到长寿命的电子种群,对于具有较大扭曲角的样品,而在具有小扭曲角的样品中,观察到来自两个不同长寿命的激子的信号。此外,尽管这两层的传导带几乎是堕落的,但仍未发生激发杂交,这表明先前观察到的这种材料中的吸收峰来自晶格的重建。我们的发现阐明了Mose 2 /ws 2异质结构中的复杂能量景观,其中I型和II型带对齐的共存为Moiré-Tonable可调光电设备打开了带有内在的侧面异质结的门。
在狭窄的间隙半导体或半学中,当带隙能量小于电子孔结合能时,电子和孔之间的有吸引力的库仑力可以诱导激发剂绝缘体(EI)基态。图1A中说明了规范相图。EI相在半导体相(E G> 0)和半阶段(E G <0)之间出现。相对向EI状态的相变是电子孔对的Bose-Einstein凝结。如图1b所示,电子和孔之间的有吸引力的库仑力在EI阶段在费米水平上产生带隙。1960年代的开创性理论(Mott,1961; Jerome等,1967; Zittartz,1967; Halperin and Rice,1968)之后进行了更详细的理论著作,揭示了BCS-BEC交叉从半导体侧到相图(Bronold and Fehske,2006; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronord; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; 2008; Phan等人,2010年)。尽管有理论成就,但对EIS的实验研究仅限于诸如TM(SE,TE)之类的少数材料(Neuenschwander and Wachter,1990; Bucher等,1991; Wachter等,2004)。ei的性质(se,te)并非部分原因是由于其磁性。Tise 2表现出电荷密度波(Disalvo等,1976)。通过角度分辨光发射光谱(ARPES)研究了电荷密度波的起源(Pillo等,2000; Rossnagel等,2002; Qian等,2007; Zhao等,2007)。虽然在早期
相互作用系统通常以它们的基态和低能激发的特性为特征。例如,在自旋系统中,即使基态可能相似,低能激发的特征也可以将海森堡模型与伊辛或 XY 模型区分开来。在量子材料中,可以通过仔细对它们的激发进行分类来区分各种各样的有间隙系统(由电荷密度波、强关联或超导引起)。低能激发的特性因材料所表现出的物理行为而异。考虑一个绝缘体,其低能行为可以用相互作用的自旋很好地描述。它将表现出与金属费米液体不同的低能激发,而金属费米液体的低能行为可以用电子准粒子很好地描述。此外,不同的探针(如光导率、中子散射或光发射)可以探测系统的不同方面。举一个具体的例子,我们来看看 Fe 基超导体 FeSe 的低能激发。我们已经从自旋(中子)[ 1 ] 和电荷(光学)[ 2 ] 两个角度对这些激发进行了研究。这两个角度提供的关于材料的相关信息相互补充。有些多体相互作用系统可以通过分析确定其光谱。在自旋系统中(如 XY 模型),Holstein-Primakoff [ 3 ] 或 Jordan-Wigner [ 4 ] 变换会将系统转换为可以立即确定激发光谱的形式。这是因为自旋系统的激发实际上具有费米子特性,而这种特性在原始自旋图像中很难提取。另一种方法是猜测波函数,然后获得激发,例如 BCS 理论 [ 5 ] 或量子霍尔效应 [ 6 ]。然而,对于一大类系统,还没有已知的精确解,必须通过数值方法获得编码低能激发的相关函数。可以通过以下方式实现
很久以前就强调了自旋爆发对SR 2 RUO 4物理学的重要性[1]。该材料接近旋转密度波不稳定性和杂质的小浓度触发排序[2,3]。Sidis等人开创的非弹性中子散射(INS)实验。 [1]并在多年来进行了修复[4-10]表明,磁反应本质上是:(i)与均匀敏感性的均匀敏感贡献相关的弱动量贡献,与频带值相比,均匀敏感性的增强因子(一致)均匀敏感性的增强因子,与频带值相比[11,12])和(ii)evection [11,12])和(ii)(ii)/(ii)(ii)quemmentrate qummentrate quntimemensurate quntiment qumensurate quntiment 3,0。 3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。 使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。 但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。)处的响应 5,0。 5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。 最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。 在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。Sidis等人开创的非弹性中子散射(INS)实验。[1]并在多年来进行了修复[4-10]表明,磁反应本质上是:(i)与均匀敏感性的均匀敏感贡献相关的弱动量贡献,与频带值相比,均匀敏感性的增强因子(一致)均匀敏感性的增强因子,与频带值相比[11,12])和(ii)evection [11,12])和(ii)(ii)/(ii)(ii)quemmentrate qummentrate quntimemensurate quntiment qumensurate quntiment 3,0。 3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。 使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。 但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。)处的响应 5,0。 5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。 最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。 在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。3,0。3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。5,0。5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。This includes the large mass enhancements of quasi- particles observed in de Haas–van Alphen experiments [ 17 ] and angle-resolved photoemission spectroscopy [ 18 ] as well as quasiparticle weights and lifetimes [ 15 ], nuclear magnetic resonance [ 15 ], optical conductivity [ 19 , 20 ], thermopower
碳基纳米结构可以根据其精确的键合结构显示出异常多样的特性。这包括石墨烯纳米带 (GNR),1-3 其中石墨烯晶格被限制为狭窄的一维条纹。具有扶手椅取向边缘的 GNR 显示出半导体带结构。相比之下,锯齿形甚至手性 GNR 是准金属的,并且会形成自旋极化边缘态,2-5 除非它们非常窄。在这种情况下,两侧的边缘态相互杂化,这会猝灭自旋极化并赋予带常规的半导体带结构。6,7 对于具有 (3,1) 手性矢量的带,维持准金属行为所需的最小宽度包括从一侧到另一侧的六条碳锯齿线。6 这一理论预测最近已通过合成和光谱表征 Au(111) 上不同宽度的 (3,1) 手性 GNR 得到实验证实。 8 然而,这些纳米带,就像纯锯齿状边缘的 GNR 9 或具有与周期性锯齿状边缘段相关的低能态的其他 GNR 10–12 一样,迄今为止仅在 Au(111) 上合成和表征。为了研究具有较低功函数的不同基底对纳米带电子特性的影响,我们在弯曲的 Ag 晶体 13 上合成了六条锯齿状线宽的 (3,1) 手性 GNR((3,1,6)-chGNR,图 1a),该晶体相对于中心 (111) 表面取向向两侧跨越高达 ±15 度的邻位角(图 1b)。整个晶体的合成都是成功的,但样品每一侧的不同类型的台阶对纳米带的优选方位角排列有不同的影响。这为我们提供了一个理想的样品,可通过角分辨光电子发射 (ARPES) 研究沿纳米带纵轴和垂直于纳米带纵轴的能带色散。我们使用的反应物是 2',6'-二溴-9,9':10',9”-四蒽 (DBTA,图 1a),合成方法见补充信息。8 它经过
在过去十年中,地球磁层中的航天器测量到的静电电位高达数十 kV 量级。太空观测结果显示太阳系中的自然物体也存在巨大电位。静电放电可能对航天器造成物质损坏和操作干扰。尘埃等自然物体可能受到干扰,其运动受到电磁力的影响。太空中物体的电位由各种充电电流之间的平衡决定。最重要的是等离子体粒子的电荷转移、光电发射和二次电子发射,有时其他充电机制也会起作用。物体的电荷和运动以及局部磁场和电场都会影响电流。电介质表面可能具有表面电位梯度,这可以通过产生势垒来影响电流平衡。这些过程针对太阳系和星际空间中的物体进行了评估。预期的平衡电位范围从电离层的负几十分之一伏到安静磁层和行星际空间的正几伏。然而,在热等离子体(如受扰磁层)中,尤其是在阴影表面上,可能会出现较大的负电位。星际空间中的电位可以是正的也可以是负的,这取决于当地辐射场和等离子体的特性。在已测量过航天器电位的地区,结果通常与这些预期一致。偏差可以归因于偏置或介电表面的影响,或天线等大型结构中的磁感应效应。已经开展了深入的研究工作,以测量材料特性、研究充电和放电过程、将电流平衡建模为真实的航天器配置,并获取太空中的更多数据。已经使用被动方法(例如仔细选择表面材料)和主动方法(例如发射带电粒子束)进行了航天器电位控制实验。该评论最后对充电效应可能发挥重要作用的天体物理应用进行了调查。
