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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。
从超快电子衍射和科学机器学习的声子传输的全景映射
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
超快相干 THz 晶格动力学与范德华反铁磁体 FePS 3中的自旋耦合
少原子层薄材料 [1–3] 的合成引发了大规模研究的火花，旨在操控其宏观特性。最近，二维磁有序材料也已生成。[4–7] 这些化合物的长程磁序似乎极易受到晶格畸变的影响，这是因为磁各向异性在稳定二维磁体中的长程有序方面发挥了作用。[8] 通过各种机制超快产生声子已被证明是在基本时间尺度上驱动和控制块体磁体自旋动力学的有力工具。[9–14] 这种途径也适用于范德华二维材料晶体，最近在铁磁 CrI 3 晶体中发现动态自旋晶格耦合就证明了这一点。 [15] 从自旋电子学角度来看，二维反铁磁体与铁磁体相比具有几个基本优势。主要优势在于基态更稳定，磁共振频率在 THz 范围内，比铁磁体高几个数量级。至关重要的是，反铁磁磁子与声子的耦合处于光学声子的能量范围内，这导致了最近有关二维反铁磁材料中杂化磁子-声子准粒子的报道。[16–20] 因此，光驱动的集体晶格模式具有在二维反铁磁体中光学控制长程磁序的潜力，这是基于已证实的可能性，即使光子能量远离其本征频率，也可以完全相干地驱动此类模式[21,22]，也基于它们与磁子的强耦合。在此背景下，过渡金属三硫属磷酸盐（MPX3，其中M = Ni、Fe、Mn、... 和X = S、Se）代表了一类有趣的范德华反铁磁体。[23–26] 虽然据报道在独立的 NiPS3 块体单晶中 [27] 可以产生光学磁振子，但这种材料缺乏可扩展性到二维极限。事实上，实验证明，NiPS3 的单原子层在磁排序上与 MnPS3 [28] 和 FePS3 [25] 并无不同。
反铁磁体超快激发下的稳健磁序
自从 Beaurepaire 等人发现超快退磁以来 [1]，大量研究应用三温度模型 (3TM) 的变体来描述实验性超快磁化动力学。 [2–10] 通过引入瞬态电子、晶格和自旋自由度的有效温度（见图 1 d），3TM 使用三个耦合的微分方程来描述子系统之间的相互能量传递，为定量分析超快磁化动力学提供了一种直观的现象学方法。微观三温度模型 (M3TM) 改进了 3TM，通过 Elliott-Yafet 自旋翻转散射用磁化强度代替现象学自旋温度，考虑超快磁化动力学中的动量守恒。 [2] 此类公式与 Landau-Lifshitz-Bloch (LLB) 方程有关，其中与电子的耦合细节
k+诱导的分层钛二硫化物的相变促进超快钾离子储存
钾双离子电池（K-DIBS）由于其高安全性和功率密度引起了极大的兴趣。但是，为K-Dibs实现高率和良好的环状阳极仍然是一个巨大的挑战。在此，层次的TIS 2被认为是K-Dibs的有吸引力的阳极，该阳极的排放能力为91.0 mA H G-1，同时被放电/充电到半细胞中的2000个周期。有趣的是，这种稳定的能力归因于K +诱导的相变的机理。原位特征和第一原理计算表明，插入的K +最终是产生热力学稳定的TI-S层之间的支柱，最终最终是TIS 2相。可靠的K 0.25 Tis 2相显示扩大的层间空间，增强的电子电导率以及较低的扩散屏障，可以使K +的高度稳定和快速存储。此外，首次报道了基于Tis 2阳极和中碳微粒阴极的新型K-DIB。K-DIB在100 mA g-1处实现75.6 mA H G-1的可逆能力，并在5000 mA g-1时保持了85.8％的容量保留/充电，可容纳85.8％的能力保留。这种机械研究为分层硫化物/硒化的反应过程提供了新的见解，并将促进其在安全和高功率K-DIB中的应用。
超快光学的基本原理6445（3个学分）时间
OSE 6445 (3 Credits) Time: Tuesday, Thursday 3:00-4:15 Place: CREOL A214 Instructor: P. J. Delfyett, CREOL A-231, (407) 823-6812, delfyett@creol.ucf.edu Office Hours : Open door policy or from 1:30-3:00pm Tuesdays and Thursdays; RM A-231还可以，如果我有空，可以随时安排缩放会议。网络课程：每个学生都必须在课程的第一周结束前完成网络课程的作业。课程目标：让学生在开发和使用picsecond and flstsecond Photonic Technologies进行科学和商业应用的领域中熟练理解最先进的技术文献（即科学期刊出版物）。学生的学习成果：成功的学生将能够在分析和计算上分析超短脉冲传播，生成，测量系统。课程描述：入门概念（以下是了解超快光信号的生成，传输，检测和操纵所需的必要基本数量）。
具有表面端接基团 (-F、-OH、=O、-Cl) 的 Ti3C2Tx MXene 量子点，用于超快光子学
摘要：过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）由于其受灵活的组成或表面功能团调控影响的高度可调的电子和光学性质而在光电应用领域引起了广泛关注。先前超快光子研究中使用的 Ti 3 C 2 T x MXenes（-F，-OH，=O封端）通常通过通用的氢氟酸（HF）蚀刻策略合成，这可能导致大量缺陷，从而阻碍 Ti 3 C 2 T x 的光电性能。在本文中，受到通过微密集层剥离法（MILD）蚀刻策略制备的 Ti 3 C 2 T x（-F，-OH，=O，-Cl封端）更高的电导率和载流子迁移率的启发，我们采用液相剥离（LPE）方法进一步优化它，以合成纯 Ti 3 C 2 T x 量子点（QDs）用于超快光子学。与在 1550 nm 下运行的其他 QDs 可饱和吸收体 (SA) 器件相比，我们的 SA 器件表现出相对较低的饱和强度 (1.983 GW/cm − 2 ) 和较高的调制深度 (11.6%)，从而更容易产生锁模脉冲。在通信波段获得了以 1566.57 nm 为中心波长、基频为 22.78 MHz 的 466 fs 的突出超短脉冲持续时间。考虑到基于这种 Ti 3 C 2 T x QDs 锥形光纤的 SA 是对 Er 3+ 掺杂光纤激光器 (EDFL) 的首次探索，这项工作将为超快光子学的应用开辟一条新途径。
铁电 Rashba 半导体 GeTe 中激发体态和表面态的超快热化路径
理解强自旋轨道耦合的窄带半导体中自旋极化载流子弛豫的基本散射过程，对于自旋电子学的未来应用至关重要。[1–8] 一个核心挑战是利用自旋轨道相互作用，在没有外部磁场的情况下实现高效的信息处理和存储。[6–12] 当表面或界面发生反转不对称时，或当自旋轨道相互作用存在于块体中时，可引起较大的拉什巴效应。[13–17] 结果，电子态的自旋简并度被提升，其自旋分裂变为 Δ E = 2 α R | k |，它一级线性依赖于动量| k |和拉什巴效应的强度，用所谓的拉什巴参数 α R 表示。 [18,19] 较大的 Rashba 效应被认为是实现增强自旋极化电流控制、[20,21] 高效自旋注入 [10,22] 和自旋电荷相互转换、[23–26] 较大自旋轨道扭矩、[5,27] 的关键。
强 THz 脉冲驱动的胶体 CdSe/CdS 核/壳量子点中的超快电吸收切换
快速发展的现代光通信系统需要小型电光器件，其光学特性需要能够大幅度快速变化。这种纳米级器件可以用作数据存储或片上数据链路的光互连。[1] 在过去的几十年中，基于量子阱结构的电吸收 (EA) 调制器已被提出在高速光网络中发挥特别有前景的作用。[2,3] 利用量子限制斯塔克效应 (QCSE)，这些材料的光学特性可以通过沿限制轴的外部电场进行调制，即通过倾斜势阱。由于这种“倾斜”的价带和导带，相关的最低能量电子和空穴波函数将定位在势阱的相对侧，从而导致带隙附近的吸收光谱发生变化。这种场诱导调制的典型特征是波函数之间的重叠积分降低，相关光学跃迁的振荡器强度降低，以及跃迁能量降低，这表现为吸收带边缘红移。[4–6]
通过结构化太赫兹脉冲控制超快纠缠切换和单重态-三重态跃迁
摘要 提出使用具有空间纹理偏振的太赫兹 (THz) 矢量光束来控制量子点中两个相互作用电子的自旋和空间分布。我们从理论上研究了自旋和电荷电流密度的时空演化，并通过计算并发度量化了纠缠行为。结果表明，这两个方面都可以由驱动场的参数在皮秒 (ps) 时间尺度上有效控制。通过分析两种具有不同电子 g 因子的不同材料 GaAs 和 InGaAs，我们研究了 g 因子与产生有效能级间跃迁所需的自旋轨道耦合类型之间的关系。这些结果对于将量子点应用为量子信息技术中的基本纳米级硬件元素以及根据需要快速产生适当的自旋和电荷电流很有用。