最初,光电子能谱是使用原子灯作为单能 VUV 光子源进行的,但激光的出现大大提高了这种技术的分析能力。具体而言,将激光源聚焦到小点的能力使得能够分析发射电子相对于样品的角轨迹(即参考晶体材料中的晶格矢量)。这通常通过相对于电子能量分析仪逐步旋转样品台来完成。角分辨光电子能谱 (ARPES) 能够详细测量重要信息,例如费米面的形状,它是倒易晶胞矢量 (kx , ky ) 的函数。一些研究人员还采用一种称为莫特偏振仪的设备,主要测量电子的自旋。
其中 T 是时间排序算子。虽然 U(t2,t1) 的显式计算极其困难,但显然时间相关哈密顿量引起的动力学将 t1 时的量子态双射映射到 t2 时的量子态,并保持相互的标量积。因此,如果系统最初处于高熵 S>0 的混合态,它将永远保持混合态,且熵完全相同。即使对 H(t) 在时间上的完全理想控制,也无法以这种方式产生相干性。因此,必须考虑开放系统。生成单一状态的标准方法是使感兴趣的系统与冷系统进行热接触。一般来说,这是一个极其缓慢的过程。目标量子态必须是某个给定系统的基态。另外,一般的光泵浦和特别是激光冷却 [1] 都是利用共振泵浦和自发衰变来降低微观系统熵的成熟技术。最近,工程耗散已被认为是在小型 [2-4] 和扩展系统 [5,6] 中产生目标纠缠量子态的一种手段。实验上,已经证明了两个量子比特 [7,8] 和两个捕获的中观铯云 [9] 存在纠缠。在本文中,我们表明,如果涉及中间、高度激发和衰减态,周期性驱动可以使量子系统收敛到相干量子态。关键方面是泵浦脉冲周期与内部过程的时间常数(这里是拉莫尔进动)的可比性。这将我们的提议与已建立的光泵浦协议区分开来。完全无序的初始混合物可以变得几乎相干。最终混合物的熵仅为 S ≈ kB ln2,对应于两种状态的混合。一个吸引人的优点是,一旦关闭驱动,林德布拉衰变就不再重要,系统仅受哈密顿动力学支配。本研究的重点是通过示范性方式展示在周期性激光脉冲作用下小自旋系统中熵的大幅降低。选择该系统的动机是量子点中电子自旋与核自旋相互作用的实验[10-17]。所研究的模型也适用于分子自由基中的电子自旋[18]或分子磁体,见参考文献[19-21]。在有机分子中,自旋浴由有机配体中氢原子核的核自旋决定。
超快激光脉冲在介电时的贝塞尔束在空间形状上形成,产生了高纵横比等离子体通道,其松弛会导致纳米渠道的形成。我们报告了纳米渠道钻孔效率的强烈增强,并通过双脉冲在10至500 ps之间的延迟隔开。这使直径降低到100 nm的纳米通道形成。实验吸收测量结果表明,钻井效率的增加是由于能量沉积的结果增加所致。纳米通道的形成对应于第二脉冲吸收的急剧变化,证明了第一个脉冲产生的相变发生。这会产生一个高度吸收的长期状态。我们的测量结果表明,它与第一个激光脉冲照明后<10 ps的时间尺度内发生的温暖玻璃的半度性化兼容。
实施需要相当复杂的装置,以便进行一般[3]以及Mir Light的检测[4]。相反,由于该波长可以直接从TM 3 +掺杂的活性二氧化硅纤维中获得,并由Ingaas光二极管检测到[5],因此更容易访问2 µm频带。可以利用纤维激光系统的优势,包括它们对环境影响的可伸缩性和鲁棒性,我们开发了一种Thulium掺杂的纤维激光器(TDFL),可在1948 nm波长处进行560 FS长脉冲。使用各种可饱和吸收剂(SA)材料的模式锁定激光器,例如半导体SA镜(SESAMS)[6],碳纳米管(CNTS)[7,8]或Graphene [9] [9],都是良好的。这些材料非常有用,因为它们使模式锁定激光器
暴露于超短脉冲激光器(UPL)的聚合物(UPL)经历了一系列物理和化学变化,这些变化在从材料加工到高级光子学和生物医学的应用中起着关键作用。为了阐明UPL与聚合物材料的相互作用,假设聚碳酸酯(PC)是暴露于中等能量的激光脉冲的测试材料,则研究了超快现象,例如载体动力学,重组和松弛。为介电材料开发的理论模型被扩展,以描述PC的未开发的激发和载体动力学,而femtsecond瞬时吸收光谱用于阐明材料的响应和超快动力学的演变。使用理论模型来解释实验测量结果表明,能量水平的存在促进了自我捕获的激子在传导和价带之间的自我转移的形成(低于传导带的2.4-2.8 eV)。它还可以预测电子播寿命(约110-150 fs),重组时间(约34 ps)和由于kerr效应而折射率的非线性部分(𝑛2值范围为1.1-1.5×10 -16 cm 2 /w)。此外,还强调了多光子辅助电离的主要特征,而还计算出光学崩溃阈值并发现等于2.55×10 12 W/cm 2。结果预计将支持旨在阐明强烈超短激光脉冲与聚合物材料相互作用的未来努力,这对于优化这些材料的制造过程至关重要。
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在补充图2中,我们与主要文本中图8的PL结果进行了补充,其中的SIMS深度剖面是碳,氧气和氢的样品,这些含量已接收了两种激光 - 离子脉冲。SIMS深度曲线是在PL光谱较早采集的样品中的同一区域中采用的。我们观察到质子辐照的G-中心横梁斑点区域外的质子辐射,该区域已被铝箔覆盖,A)。在碳浓度升高的区域中,我们看到的W-中心具有狭窄的线宽分布和G-Centers的分布扩展,b)。热预算和离子通量最高的区域显示W-Center合奏,线宽略有宽,c)。来自高通量区域(C)的SIMS轮廓的形状表明由于去角质的发作,表面粗糙度增加。
teruaki enoto 1† *,toshio terasawa 2,3,4† *,shota kisaka 5,6,7† *,下巴hu hu 1,8,9† *,塞巴斯蒂安·吉洛特10,塞巴斯蒂安·吉洛特10,Natalia Lewandowska 11,Natalia Lewandowska 11,Christian Malacaria 12,13,Christian Malacaria 12,13,13,13,Paul S. Ray 14,Wiyn wyn wyn wyn wyn wyn wyn wiy n.ho 11,15,爱丽丝·K Ick Foster 24,Yasuhiro Murata 25,26,27,Hiroshi Takeuchi 25,27,Kazuhiro Takefuji 26,28,Mamoru Sekido 28,Yoshinori Yonekura 29,Hiroaki Misawa 30,Fuminori Tsuchiya Tsuchiya 30,Takahiko Aoki 31,Takahiko aoki 31,Muntechi 32,Munthy 32 ,35,Tomoaki Oyama 33,Katsuaki Asano 2,Shinpei Shibata 36,Shuta J. Tanaka 37
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。
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来,为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束,这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸,我们可以获得半导体内部的优化条件,从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术,我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似,但我们表明,重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变,从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此,这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平,并且是一种新颖的冲击写入模式,可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构,而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化,通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门,而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。