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超受限平面各向异性声学太赫兹等离子体极化子的实空间观测
薄层平面内各向异性材料可以支持超受限极化子，其波长取决于传播方向。此类极化子在探索基本材料特性和开发新型纳米光子器件方面具有潜力。然而，超受限平面内各向异性等离子体极化子 (PP) 的实空间观测一直难以实现，因为它们存在于比声子极化子更宽的光谱范围内。在这里，我们应用太赫兹纳米显微技术对单斜 Ag 2 Te 薄片中的平面内各向异性低能 PP 进行成像。通过将薄片置于 Au 层上方，将 PP 与其镜像混合，增加了方向相关的相对极化子传播长度和定向极化子限制。这允许验证动量空间中的线性色散和椭圆等频轮廓，从而揭示平面内各向异性声学太赫兹 PP。我们的工作展示了低对称性（单斜）晶体上的高对称性（椭圆）极化子，并展示了使用太赫兹 PP 对各向异性载流子质量和阻尼进行局部测量。
扭曲的α-MOO3/石墨烯异质结构中的栅极调节混合极化子
摘要：调节各向异性声子极地（PHP）可以打开红外纳米光子学的新途径。通过极化杂交的有希望的PHP色散工程已通过将门控石墨烯与单层α -Moo 3耦合来证明。然而，与门依赖性杂交调制的基础机制仍然难以捉摸。在这里，使用IR纳米光谱成像，我们证明了光学响应函数的主动调节，并在测量杂交等离激元 - Phonon -Polaritons（HPPPS）的波长，振幅和耗散速率的栅极依赖性中进行了量化。有趣的是，尽管石墨烯掺杂导致HPPP波长，振幅和耗散速率的单调增加表明从最初的反相关减少到相关增加的过渡。我们将这种行为归因于HPPP复合动量的栅极相关组件的复杂相互作用。我们的结果为综合α -moo 3纳米素体设备的积极偏振子控制奠定了基础。关键字：栅极 - 调整，混合等离子体 - 声子极化子，扭曲的α-MOO 3，分散，s -snom
Cu2O 微腔中的非线性里德堡激子极化子
摘要 里德堡激子（凝聚态系统中里德堡原子的类似物）是具有大玻尔半径的高度激发的束缚电子空穴态。它们之间的相互作用以及激子与光的耦合可能导致强光学非线性，可用于传感和量子信息处理。在这里，我们通过里德堡阻塞现象以及在 Cu2O 填充微谐振器中形成极化的激子和光子的杂化实现了强有效光子 - 光子相互作用（类克尔光学非线性）。在脉冲共振激发下，由于光子-激子耦合随着激子密度的增加而减少，极化子共振频率被重新正化。理论分析表明，里德堡阻塞在实验观察到的极化子非线性系数缩放中起着重要作用，因为对于高达 n = 7 的主量子数，∝ n 4.4 ± 1.8。首次在极化子系统中研究如此高的主量子数对于实现高里德堡光学非线性至关重要，这为量子光学应用和固态系统中强关联光子（极化子）态的基础研究铺平了道路。
观察由数百微米表面声子极化子传播距离介导的热传输
微纳米电子器件中的有效散热需要在室温以上运行的热载体长距离传播。然而，热声子（介电纳米材料中的主要热载体）仅在几百纳米之后就会耗散热能。理论预测表面声子极化子 (SPhP) 的平均自由程可达数百微米，这可能会改善纳米材料的整体散热。在这项工作中，我们通过实验证明了 SPhP 的这种长距离热传输。使用 3 x 技术，我们测量了不同加热器-传感器距离、膜厚度和温度下 SiN 纳米膜的平面内热导率。我们发现薄纳米膜支持 SPhP 的热传输，这可以通过热导率随温度升高而增加来证明。值得注意的是，距离加热器 200 lm 处测得的热导率始终高于距离加热器 100 lm 处测得的热导率。这一结果表明，SPhP 的热传导至少在数百微米范围内呈准弹道形式。我们的研究结果为室温以上宏观距离的相干热操控铺平了道路，这将影响热管理和极化子学的应用。
用于在分子材料中建模激子极化子建模的机器学习框架
Los Alamos国家实验室是一项平权行动/均等机会雇主，由Triad National Security，LLC经营，为美国能源部国家核安全管理局根据合同89233218CNA000001运营。通过批准本文，出版商认识到，美国政府保留了不判有限定的免版税许可，以出版或复制已发表的此捐款形式，或者允许其他人出于美国政府的目的。洛斯阿拉莫斯国家实验室要求出版商根据美国能源部主持的工作确定这篇文章。Los Alamos国家实验室强烈支持学术自由和研究人员发表权；但是，作为一个机构，实验室并未认可出版物的观点或保证其技术正确性。
通过环形束在圆柱形波导
我们通过环形梁研究表面极化子的辐射，该环形梁同轴封闭了一个圆柱形波导，该波导被均匀的介质包围。通过使用绿色二元组，电磁电位以及电磁场在波导的内部和外部。对于圆柱体内外的介电渗透率的一般情况，能量损失的表达是得出的。在与表面极化子辐射相对应的光谱范围内进行了全面分析。对于梁速度的中间值获得了光谱分布中的最高峰。在透明培养基的极限中，辐射表面极化子的光谱是离散的，相应的频率由圆柱波导的特征值方程确定。的数值示例。
石墨烯超晶格中可调子带间等离子体极化子的出现
摘要。按需修改高迁移率二维 (2D) 材料的电子能带结构对于需要快速调整固态器件的电和光响应的各种应用具有重要意义。尽管已经提出了电可调超晶格 (SL) 势来设计石墨烯中狄拉克电子的能带结构，但设计可以与光混合的新兴准粒子激发的最终目标尚未实现。我们表明，单层石墨烯中一维 (1D) SL 势的极端调制会在费米面附近产生阶梯状电子能级，从而导致以子带间跃迁 (ISBT) 为主导的光学电导率。一个特定的、可通过实验实现的平台由位于 1D 周期性元栅极顶部的 hBN 封装石墨烯和第二个未图案化的栅极组成，可产生强烈调制的静电势。我们发现，具有大动量且垂直于调制方向的狄拉克电子通过静电势的全内反射进行波导，从而产生具有几乎等间距能级的平坦子带。表面等离子体与电控 ISBT 的预测超强耦合是产生可用光学探测的极化子准粒子的原因。我们的研究为探索具有栅极可调电子能带结构的二维材料中的极化子开辟了一条途径。
通过操纵耦合等离子体极化子几何结构实现优化的巨大近场热辐射
间隙距离≈50nm时石墨烯的电子密度达到极限。与SiO2等极性电介质材料相比，石墨烯可以在更宽的红外频率区域激发表面等离子体极化子（SPP），为辐射传热增强提供极好的通道。[1,21]精心控制石墨烯的几何形状还可以实现诸如超导体[22]、关联绝缘体[23]、原子级离子晶体管[24]、超薄海水淡化膜[25]等特殊材料。理论上，可以通过多层系统[26–28]通过多表面态耦合（如多个等离子体[29,30]或非互易石墨烯等离子体耦合）进一步增强NFTR。[31]在这里，制备多个石墨烯片的间隙桥接悬浮晶体将允许组织等离子体极化子模式。这些耦合的 SPP 为 NFTR 增强提供了一个非常好的通道，因为近乎完美的光子隧穿概率涵盖了很大范围的横向波矢。石墨烯片具有与线性狄拉克带中的费米能级相关的高度可调的耦合 SPP。调整费米能级可使片间等离子体极化子支持所需中远红外频率区域内的光子隧穿，从而实现优化的 NFTR 增强。然而，制备这种多层悬浮系统具有挑战性。许多支撑材料，如 SiO 2 、Si 或 hBN，会将这些表面模式限制在较小的横向波矢中，因为这些结构的折射率更高且损耗更大。在这里，我们研究了石墨烯/SU8/5 层异质结构 (Gr/SU8/5L)，因为 SU8 在中远红外频率区域内与真空在光学上相似（第 S6 部分，支持信息）。调整费米能级可以控制 k 空间中 SPP 的形状，从而控制 NFTR 增强。由于石墨烯 SPP 的强耦合，在两个 Gr/SU8/5L 异质结构之间，间隙距离约为 55 nm 时，与 BB 极限相比，增强了约 1129 倍。据我们所知，顶级相关研究显示，在类似的间隙距离下，增强了（相对于其相应的远场极限，远场极限小于 BB 极限），例如在 ≈ 50 nm 时增强了约 100 倍 [17]，在 ≈ 42 nm 时增强了约 84 倍 [18]，在 ≈ 50 nm 时增强了约 156 倍 [19]。因此，我们的 Gr/SU8/5L 异质结构在类似的间隙距离下实现了近一个数量级的改进。这种巨大的热传递可能会激发热光伏[32]、热管理[33]和新型通信系统[34]等领域的潜在应用。
完整脑理论的基本解释
摘要 我们希望提出一种基于涉及蛋白质-蛋白质相互作用的大脑间超快自发信息通路来绑定内在信息的机制。质子是用于在像大脑这样的复杂水介质中传输比特单元的便捷量子对象。这种介质中的声子-极化子相互作用增加了信息复杂性，涉及复杂的蛋白质相互作用，这些相互作用对于超流体般的高速公路至关重要，使意识过程能够穿透大脑区域，这些区域是由不同的受调控的基因组而不是单个区域特定的基因组成的。大脑皮层中的蛋白质通路连接在一个由数千种蛋白质组成的网络中。为了理解大脑间通信的作用，我们假设界面水晶格中的质子电流是由声子-极化子振动引起的，在电磁场存在的情况下，声子-极化子振动可以导致超快速通信，其中热量子比特、物理感觉和质子是用于在复杂水介质中传输比特单元的便捷量子对象。由于准质子绕闭合环运动的能量而引起的热振荡频率与电磁振荡频率相对相等，这证实了准极化子的存在。声子极化子是与晶格振动模式耦合的电磁波。然而，当它们由质子专门产生时，它们被称为声子耦合准粒子，即与振动运动耦合。我们从准粒子开始，向上移动到亚细胞、细胞和神经元结构中的生物分子通信，导致多尺度信息“位”的负熵纠缠。信奉量子势化学，稳态下负增益上固有信息的相互依赖性代表了微观随机量子热涨落的中观集合，通过负熵衍生的、温度相关的、耗散的量子势能来表达。后者取决于扩散函数和温度的时间导数，从根本上解释了完整脑理论。关键词：量子势化学；量子热涨落；热量子比特；本征信息；Grotthuss机制；负熵增益；准极化子；质子；耗散量子势能；共振；完整脑理论。