激子的基本特性取决于库仑结合的电子和孔的自旋,山谷,能量和空间波形。在范德华材料中,这些属性可以通过层堆叠配置进行广泛设计,以创建具有静态平面外电偶极子的高度可调的层间激子,以牺牲振动性内置偶极偶极子的强度,负责轻度降低光线的振动。在这里我们表明,双层和三层2H-Mose 2晶体中的层间激子与地面(1 s)和激发态(2 s)的电端驱动耦合(2 s)。我们证明,这些独特的激子物种的杂种状态可提供强大的振荡力强度,大型永久性偶极子(高达0.73±0.01 ENM),高能量可调性(高达〜200 meV)以及对旋转和山谷特征的完全控制,因此激子G型可以在较大的范围内操纵ICKITON G-ICTOR。此外,我们观察到双层和三层激发态(2 s)互层激元及其与内部激子态(1 s和2 s)的耦合。我们的结果与具有自旋(层)选择性和超越标准密度功能理论计算的耦合振荡器模型非常吻合,促进了多层2H-MOSE 2作为一个高度可调的平台,可探索与强光相互作用相互作用的Exciton-Exciton相互作用。
摘要 - 这项工作着重于在国际Muon Collider合作(IMCC)框架内研究的MUON对撞机加速器的电阻偶极子磁铁的设计以及欧盟(Mucol Pro-gram)的参与。设计规格要求这些偶极子被列为非常快速的坡道,坡道时间在1 ms到10 ms的范围内。这反过来又导致需要非常高的功率,以数十GW的顺序为需要实现的快速循环同步性(RC)链。对于磁铁设计,考虑了三种几何配置,并在这项研究中进行了比较,即沙漏磁铁(以前在美国Muon Collider设计研究中考虑),窗框磁铁和H型磁铁。进行了优化程序,以最大程度地减少磁铁中存储的能量,以降低快速坡道期间的能量。根据总存储能量,运营量周期中的总损失和现场质量,比较了本文中三种考虑的配置的结果。由于低储存能量和低损耗,H型磁铁被识别为适合配置。
有机分子与纳米级腔的真空场的强耦合可用于修饰其化学和物理性质。我们扩展了分子集合的Tavis – Cummings模型,并表明,静态偶极矩和偶极子自我能量产生的经常被忽视的相互作用术语对于正确描述了极化化学中的光 - 肌肉交互作用至关重要。在完整的量子描述的基础上,我们模拟了MGH +分子的激发态动力学和光谱,并共偶联与光腔。我们表明,对于获得一致的模型来说,必须包含静态偶极矩和偶极子自我能量。我们构建了一种有效的两级系统方法,该方法重现了真实分子系统的主要特征,可用于模拟较大的分子集合。
(c)当我们将气球充气至其原始半径的两倍时,表面积将增加四倍。列出的量会发生什么变化?电荷不变。与球体半径成反比的电位减小到其值的一半。现在,相同的电荷分布在原始表面积的四倍上,使表面电荷密度降低到原始值的四分之一。与表面电荷密度成正比的电场减小了相同的倍数。
第二次谐波(2Ω)非线性霍尔效应(NLHE)[1,2]可以通过用基于大的基于晶体的同类产品代替古老的基于界面的设备,从而带来逻辑和能量收获技术的新范式[3]。另一方面,NLHE对费米表面的几何形状非常敏感。nhle可以在鞍点[4]和扁平带的位置提供丰富的信息,并直接探测原子上薄的Chern绝缘子中的拓扑相变[5]。在原子薄量子材料的异质结构中获取有关电子特性的信息至关重要,那里的结构对称性工程和热功能可调的复杂的准粒子带共存。在这项工作中,我们在反转对称性的高质量双层石墨烯(BLG)上进行了实验研究,这是掺杂(n)介电位移的函数(d)和温度(t)。我们的结果揭示了不可预见的外在散射和界面应变诱导的内在浆果曲率偶极子(BCD)的二二,其符号和幅度可以通过N和/或D在BLG的低能带边缘附近调节。远离带边缘,观察到NLHE由外部散射占主导地位。BLG中的第二个谐波产生效率V XX(Y)2Ω /VXXΩ2为〜50 V -1,在所有可伸缩材料中最高。此外,v xx(y)2Ω的符号变化的n -d分散轨迹轨迹在BLG中带走了与拓扑相关的LIFSHITTINTIONS。我们的工作将BLG建立为一个高度可调的平台,以生成NLHE,进而探测双层石墨烯中引人入胜的低能电子结构。
用于研究光子学中的拓扑阶段,而量子 - 大实型型前一阶手性边缘状态通常在磁光光子晶体中实现,而高阶拓扑状态大多在全dielectric光子晶体中探索。在这项工作中,我们研究了磁光子光子晶体中的一阶和二阶拓扑光子状态。在特定的情况下,我们在一个平方晶格中重新访问一个简单的磁光子光子晶体,每个单元中有一个旋风磁缸。However, rather than investigating the conventional unit cell where the cylinder is at the center of the square unit cell as previous works have done, we consider a configuration where the cylinders are located at the four corners of the square unit cell and show that this configuration hosts rich topological phases, such as dual-band Chern, dipole, and quadrupole topological phases.我们对这些拓扑状态的详细特征基于Wannier带和它们通过Wilson Loop和Nested Wilson Loop方法的极化。我们详细研究了不同拓扑阶段的边缘和角状态,并表明它们具有“频谱鲁棒性”的特殊特征。例如,尽管生活在带隙中的偶极相的边缘和角状态可以通过调谐边界条件将其推入散装带,但它们可以通过散装带并在不同的带隙内重新出现。对于双波段四极阶段,我们可以找到一个政权,两个乐队差距同时容纳了一组角状态,并且有趣的是,一组角状状态的填充异常可以使它们的签名在另一组拐角处的异常状态中,尽管它们被广泛的国家数量占据了一个拐角处。在简单的磁光子光子晶体中揭示的丰富拓扑物理学不仅为时间反转对称性折叠光子系统提供了对高阶拓扑阶段的新见解,结果还可以通过利用边缘和角状态的电势来找到有希望的应用。
当前最先进的量子点发光二极管的外部量子效率受限于较低的光子输出耦合效率。采用纳米棒、纳米片和点盘纳米晶体等取向纳米结构的发光二极管有利于光子输出耦合;然而,它们的内部量子效率往往会受到影响,因此实现净增益一直颇具挑战性。本文报道了各向同性形状的量子点,其特征是由纤锌矿相和闪锌矿相组成的混合晶体结构。纤锌矿相促进偶极-偶极相互作用,从而使溶液处理薄膜中的量子点定向,而闪锌矿相则有助于提升电子态简并度,从而实现定向光发射。这些特性的结合在不影响内部量子效率的情况下改善了光子输出耦合。制备的发光二极管的外部量子效率为 35.6%,并且可以在初始亮度为 1,000 cd m –2 的情况下连续运行 4.5 年,性能损失最小约为 5%。
二维(2D)材料,例如,由自组装的分子单层或通过单层范围材料的单层形成,可以与光子纳米腔有效地融合,并有可能达到强耦合方案。耦合可以使用经典的谐波振荡器模型或空腔量子电动力学哈密顿量,这些模型通常忽略单层内的直接偶极 - 偶极相互作用。在这里,我们对系统的全哈密顿量进行对角,包括这些直接的偶极偶极相互作用。对典型2D系统的光学特性的主要影响只是将单层的明亮集体激发的有效能量重新归一致,并将其与纳米光子模式相结合。另一方面,我们表明,对于极端场合的情况,大型过渡偶极矩和低损失,完全包括直接偶极 - 偶极相互作用,对于正确捕获光学响应至关重要,许多集体状态都参与其中。为了量化此结果,我们提出了一个简单的方程式,该方程式指示直接相互作用强烈修改光学响应的条件。
使用传统的电子偶极自旋共振 (EDSR) 实现自旋量子比特的高保真控制需要约 1 mTnm −1 的大磁场梯度(这也会将量子比特与电荷噪声耦合)和 1 mV 量级的大驱动幅度。翻转模式是驱动双量子点中电子 EDSR 的另一种方法,其中两个点之间的大位移提高了驱动效率。我们建议在强驱动范围内操作翻转模式,以充分利用两个点之间的磁场差异。在模拟中,降低的所需磁场梯度将电荷噪声的保真贡献抑制了两个数量级以上,同时提供高达 60 MHz 的拉比频率。然而,硅中导带的近简并引入了谷自由度,这会降低强驱动模式的性能。这就需要进行依赖于谷值的脉冲优化,并且使强驱动机制的操作变得值得怀疑。
背景。中子星被超强电磁场有效加速的超相对论粒子所包围。这些粒子通过曲率、同步加速器和逆康普顿辐射大量发射高能光子。然而,到目前为止,还没有任何数值模拟能够处理这种极端情况,即非常高的洛伦兹因子和接近甚至超过量子临界极限 4.4 × 109T 的磁场强度。目的。本文旨在研究旋转磁偶极子中的粒子加速和辐射反应衰减,其实际场强为 105 T 至 1010 T,这是毫秒和年轻脉冲星以及磁星的典型场强。方法。为此,我们在简化的 Landau-Lifshitz 近似中实现了一个精确的分析粒子推动器,包括辐射反应,其中假设电磁场在一个时间步长积分期间在时间上恒定而在空间上均匀。使用速度 Verlet 方法执行位置更新。我们针对时间独立的背景电磁场(如交叉电场和磁场中的电漂移以及偶极子中的磁漂移和镜像运动)对我们的算法进行了广泛的测试。最后,我们将其应用于真实的中子星环境。结果。我们研究了粒子加速以及辐射反应对插入毫秒脉冲星、年轻脉冲星和磁星周围的电子、质子和铁核的影响,并与没有辐射反应的情况进行了比较。我们发现最大洛伦兹因子取决于粒子种类,但与中子星类型的影响很小。电子的能量高达 γ e ≈ 10 8 − 10 9 ,而质子的能量高达 γ p ≈ 10 5 − 10 6 ,铁的能量高达 γ ≈ 10 4 − 10 5 。虽然质子和铁不受辐射反应的影响,但电子的速度却急剧下降,使其最大洛伦兹因子降低了四个数量级。我们还发现,在几乎所有情况下,辐射反应极限轨迹都与简化的朗道-利夫希茨近似非常吻合。