抽象的碳化硅(SIC)的目标是由于其出色的热性能,是功率微电子的第一材料。SIC技术的最新进展最终使Crystalline SIC纳米结构的制造。然而,纳米级SIC的热性能仍然忽略了。在这里,我们系统地研究了SIC纳米结构的热传导,包括纳米膜,纳米线和语音晶体。我们的测量结果表明,纳米结构的热导率比批量低几倍,并且值与结构的最狭小维度成比例。在最小的纳米结构中,导热率达到了批量的10%。为了更好地了解SIC中的纳米级热传输,我们还探测了声子在纳米结构中的平均自由路径和连贯的热传导。我们的理论模型将观察到的热传导的抑制与表面声子散射联系起来,这限制了声子的含义自由路径,从而降低了导热率。这项工作揭示了SIC纳米结构的热特性并解释了它们的起源,从而实现了SIC微电子的逼真的热工程。
极性在具有强电子偶联的凝结物质系统中普遍存在。极性的绝热性与其传输特性和空间范围有关。迄今为止,仅在光激发后才测量绝热的小极极形成。晶格的重组能量足够大,以至于第一个电子 - 光学声子散射事件会产生一个小极极子,而无需大量的载体热融化。我们测量在稀土原氧化物Erfeo 3中以铁为中心的八面体的挫败导致抗脱绝热极性的形成。通过瞬态极端紫外线光谱法测量相邻的Fe 3 +位置之间的相干电荷跳跃,并持续几次粉红色。重新构成的小极极形成时间比以前的测量值长,即使在激发态下也表明浅势良好。结果强调了考虑动态电子电子相关性的重要性,而不仅仅是电子 - phonon诱导的晶格变化,用于转交,催化和光激发应用的小极地。
图 S1:使用 SCAN 函数获得的孤立五金刚烷分子的最低和最高占据分子轨道的模式分辨非谐波测量和电子-声子耦合能量 (EPCE)。上图:根据 100 K 下量子恒温分子动力学模拟获得的轨迹计算出的模式分辨非谐波测量。中图:使用冻结声子方法计算出的最低未占据分子轨道 (LUMO) 的模式分辨 EPCE。下图:使用冻结声子方法计算出的最高占据分子轨道 (HOMO)、HOMO-1 和 HOMO-2 能级的模式分辨 EPCE。
实现误差修正的逻辑量子比特及其之间的操作是进行有用量子计算的关键。离子振动模式系统是实现逻辑量子比特的良好候选。利用受激拉曼跃迁实现集体振动声子模式之间的分束器相互作用,从而实现声子模式之间的量子纠缠是实现逻辑量子比特之间操作的重要步骤。这种对多模式和压缩态的纠缠操作可用于生成连续变量簇态。此外,通过制备玻色子码作为离子振动态并利用上述分束器相互作用,可以实现跨多模式的门操作。
我们使用开发的AI搜索引擎(Invdesflow)对环境稳定的超导氢化物进行了广泛的研究。一个立方结构li 2 auh 6具有Au-H八人体图案的auh 6被确定为候选者。进行热力学分析后,我们提供了可行的途径,以通过已知的LIAU和LIH化合物在环境压力下实验合成该材料。第一个原理计算表明,在环境压力下,Li 2 Auh 6显示了高超导过渡温度(T C)〜140 K。H-1的电子与Au-H八人体的振动和Li原子的振动的声子模式强烈,在其他以前类似的情况下,后者并未认真对待后者。因此,与以前搜索金属共价键以发现高t c超导体的主张不同,我们在这里强调了那些具有强电子偶联(EPC)的声子模式的重要性。,我们建议一个人可以插入二元或三元氢化物中,以引入具有强EPC的更多潜在的声子模式,这是一种有效的方法,可以在多组分化合物中找到高t c超导体。
在光学量子信息处理中,基于半导体材料中的两级系统的单光子源可实现单个光子的需求生成。为了启动伴随发射过程,有必要有效地填充激发态。然而,由于在固态环境中存在电荷噪声和声子诱导的反应性,因此以高效率和高光子不明智的效率和高光子不明智的态度来调解需求的需求仍然是一个挑战。在这里,我们重建了WSE 2量子发射器在发射过程中经历的声子光谱密度,我们将此信息用于理论上分析谐振,声音辅助和量子发射器种群(SUPER)摇摆激励方案的性能。在谐振激发下,我们获得了强烈的声子耦合的激发剂限制为0.80的激动子制剂,而超级方案(或0.89,根据所考虑的发射极类型)提高到0.96(或0.89)。在近谐振的语音辅助激发下,我们的理论预测了近乎统一的激发保真度,最高为0.976(0.997)。此外,我们证明,假设抑制了声子边带,诸如电荷和自旋波动之类的残留脱位机制是破坏光子无法区分性的主导地位的反折叠机制。
尽管YB 6和实验室6具有相同的晶体结构,原子价电子的形象和声子模式,但它们表现出截然不同的声子介导的超导性。yb 6低于8.4 K的超导导,使其成为已知硼化物的第二个最高临界温度,仅次于MGB 2。实验室6直到接近 - 绝对零温度(低于0.45 K)才能超导。尽管以前的研究已经量化了Yb 6的更高费米 - 水平(E F)状态和较高的电子 - Phonon耦合(EPC)的规范超导性描述(EF),但尚未全面评估该差异的根源。通过化学键合,我们确定灯笼中的低谎言,未占用的4F原子轨道是这些超导体之间的关键区别。这些轨道在YB 6中无法访问,与πB– B键杂交,并使能量的能量低于σB-B键,否则在E f时。这种频段的反转至关重要:我们显示的光学声子模式负责超导性,导致Yb 6的σ-轨道在重叠中发生巨大变化,但彼此弱于实验室6的π轨道。yb 6中的这些声子甚至访问电子状态的交叉,表明EPC强。在实验室6中未观察到这种交叉。最后,显示了一个超级电池(m k-点)会发生PEIERL-喜欢YB 6中的效果,从柔软的声音子和相同的电子 - 耦合的光学模式中引入了其他EPC。总体而言,我们发现实验室6和YB 6具有从根本上不同的超导性机制,尽管它们差不多 - 身份差。
晶格热导率(κL)是晶体固体的一个重要特性,对热管理、能量转换和热障涂层具有重要意义。基于密度泛函理论(DFT)的计算工具的进步使得能够有效利用基于声子准粒子的方法来揭示各种晶体系统的潜在物理原理。虽然高阶非谐性通常用于解释晶体中的异常传热行为,但DFT中的交换关联(XC)函数对描述非谐性的影响却在很大程度上被忽视了。XC 函数对于确定 DFT 描述固体和分子中电子/离子之间相互作用的准确性至关重要。然而,固体物理中大多数XC泛函主要侧重于计算只需要原子偏离平衡态很小位移(在谐波近似内)的性质,如谐波声子和弹性常数,而非谐性则涉及较大的原子位移。因此,对于XC泛函来说,在非谐性水平上准确描述原子相互作用更具挑战性。本研究采用多种XC泛函,如局部密度近似(LDA)、Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)、固体和表面的修正PBE(PBEsol)、优化的B86b泛函(optB86b)、修正的Tao-Perdew-Staroverov-Scuseria(revTPSS)、强约束和适当范数泛函(SCAN)、正则化SCAN(rSCAN)和正则化恢复SCAN(r2SCAN)以及不同的扰动阶数,包括谐波近似内的声子(HA)加三声子散射(HA+3ph)、用自洽声子理论计算的声子(SCPH)加三声子散射(SCPH+3ph)、SCPH声子加三声子和四声子散射,系统地研究了16种具有岩盐和闪锌矿结构的二元化合物的室温κL。 (SCPH+3,4ph)。结果表明,XC 函数与扰动阶表现出强纠缠,计算出的 κ L 的平均相对绝对误差 (MRAE) 受 XC 函数和扰动阶的强烈影响,导致误差抵消或放大。在 HA+3ph 级别的 revTPSS (rSCAN)、在 SCPH+3ph 级别的 SCAN (r 2 SCAN) 和在 SCPH+3,4ph 级别的 PBEsol (rSCAN) 中实现了最小 (最大) MRAE。在这些函数中,PBEsol 在最高扰动阶下表现出最高的精度。SCAN 相关函数表现出中等精度,但存在数值不稳定性且计算成本高的问题。此外,所有 XC 函数都识别出了四次非谐性对岩盐和闪锌矿结构中 κ L 的不同影响,这归因于这两种结构中不同的晶格非谐性。这些发现对于选择合适的泛函来描述非谐声子提供了有价值的参考,并为高阶力常数计算提供了见解,有助于开发更精确的固体材料XC泛函。
隧道光谱已在2D材料的范围内广泛使用,以探索电子 - phonon耦合(自然物理学4,627,2008),以解决电子缺陷状态(Commun Phys 1,94,2018),并调查了共鸣式隧道(Nature Nanotech tunneling(Nature Nanotech 9,808,808,2014,2014,2014年)。此外,在半导体异质结构的传输测量中也观察到了激子(J. Appl。物理。81,6221,1997)。在所有这些研究中,相关状态都被电荷注入激发。另一方面,在我们的工作中,TMD坐在电路外,没有电荷载体注入TMD。
