● 增加表面粗糙度 ● 使用非晶态材料作为声子路径上的悬浮结构。 ● 在表面涂覆低转变温度超导膜(图)或普通金属作为声子海绵(PRB 96, 220501(R) (2017))。
a 瑞典皇家理工学院,应用物理系,阿尔巴诺瓦大学中心,斯德哥尔摩,SE-114 21,瑞典 b 中子散射和成像实验室,保罗谢勒研究所,CH-5232,Villigen PSI,瑞士 c 纳米科学中心,尼尔斯玻尔研究所,哥本哈根大学,Nørre All e 59,DK-2100,哥本哈根 O,丹麦 d 都灵理工大学应用科学与技术系,Corso Duca Degli Abruzzi 24 10129,都灵,意大利 e 维也纳科技大学固体物理研究所,Wiedner Hauptstraße 8 e 10,1040,维也纳,奥地利 f 瑞典皇家理工学院 PDC 高性能计算中心,SE-100 44,斯德哥尔摩,瑞典 g Nordita,瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学,Hannes Alfv ens v € ag 12,SE-106 91,斯德哥尔摩,瑞典 h 东京大学固体物理研究所中子科学实验室,柏,千叶 277-8581,日本 i 东京大学跨尺度量子科学研究所,东京 113-0033,日本 j 高能加速器研究机构材料结构科学研究所,茨城 305-0801,日本 k 牛津大学无机化学实验室,牛津 OX1 3QR,英国 l 印度理工学院物理系,坎普尔 208016,印度 m 塔塔基础研究所 DCMPMS,孟买 400005,印度 n 查尔姆斯理工大学物理系,SE-412,哥德堡,瑞典
声子决定了由于其非零角动量而导致的非弹性光散射过程的光螺旋。在这里,我们表明二维(2D)磁性CRBR 3在布里鲁因区中心托有手性声子。这些手性声子是偶合性e g声子的线性组合,并且声子特征模词表现出顺时针和逆时针旋转振动,与对应于𝑙=±1的角动量。这种E G手性声子完全切换了入射圆形光的极化。另一方面,非分类的非手续A G声子在平面外磁场下显示出巨大的磁光效应,旋转了散射线性极化光的极化平面。随着磁场强度从0增加到5 t,散射光的相应极化程度从91%变为-68%。相比之下,手性E G模式不显示场依赖性。我们的结果为2D磁性材料中的语音性手性和磁光学现象的研究奠定了基础,及其相关应用,例如声子霍尔效应,拓扑光子学和拉曼激光。
摘要:光学微/纳米图案的高质量制造的可用性为基于光学机械(OM)声音和光的相互作用而开发的可扩展电路和设备的道路铺平了道路。在这项贡献中,我们提出了一项有关OM腔的新研究,可以使其与紧密整合的波导对其耦合进行精确控制,这是增强模式激发和波浪能陷入诱因的必要条件,为波浪指导,滤波,滤波,填料,结合和传感打开了许多潜在应用的可能性。此外,可以避免对笨重的实验设置和/或光纤维耦合/激发的需求。同时,优化了在腔体中共鸣的机械和光学模式的质量因素,以及它们的OM耦合系数:两种激发的高度结合是实现其声音(AO)相互作用的先决条件。为此,腔体的横向大小已被抛物面,具有将腔分离的额外好处和远离耦合区域的集成波导。有限元方法已用于执行全波分析,并提供了有关正确描述光学散射和辐射所需的模拟设置的准确讨论。
如今,材料科学正在通过利用扰动技术来研究其动力反应,从而朝着对非平衡状态的材料的理解和控制。 从这个角度来看,超时光脉冲的使用似乎是一种相关方法,因为它可以选择性地解决固态系统,更尤其是电子的不同程度的自由度。 这种方法可以帮助解读电子相关性引起的物理现象,并补充一种更传统的方法,其中在热力学平衡下研究了材料的相图。 在这里,我们结合了飞秒光谱光谱和高压设置,以监视v 2 O 3薄纤维在压力驱动的绝缘子到金属过渡的超平衡光响应。 实验结果表明,在V 2 O 3薄片中使用相干声子作为热力学相标记的可能性。 此外,超快相干声子模式(1 g字符)的频率行为似乎反映了晶格和电子自由度之间的强耦合在临界压力周围的频率下方的明显下降的晶格和电子自由度之间的强烈耦合。如今,材料科学正在通过利用扰动技术来研究其动力反应,从而朝着对非平衡状态的材料的理解和控制。从这个角度来看,超时光脉冲的使用似乎是一种相关方法,因为它可以选择性地解决固态系统,更尤其是电子的不同程度的自由度。这种方法可以帮助解读电子相关性引起的物理现象,并补充一种更传统的方法,其中在热力学平衡下研究了材料的相图。在这里,我们结合了飞秒光谱光谱和高压设置,以监视v 2 O 3薄纤维在压力驱动的绝缘子到金属过渡的超平衡光响应。实验结果表明,在V 2 O 3薄片中使用相干声子作为热力学相标记的可能性。此外,超快相干声子模式(1 g字符)的频率行为似乎反映了晶格和电子自由度之间的强耦合在临界压力周围的频率下方的明显下降的晶格和电子自由度之间的强烈耦合。
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。
热导率和辐射特性的预测至关重要。然而,计算声子散射,尤其是对于四声子散射,可能非常昂贵,并且在考虑四光子散射后,硅的导热率显着较低,而在文献中没有融合。在这里,我们提出了一种使用最大似然估计的少量散射过程样本来估算散射速率的方法。散射速率和相关导热率和辐射特性的计算大大加速了三到四个数量级。这使我们能够使用32×32×32的前所未有的Q -MENS(在相互空间中离散的网格)来计算硅的四频散射并实现收敛的导热率值,从而同意实验更好。我们方法的准确性和效率使其非常适合对热和光学应用的材料进行高通量筛选。
声子极化子能够实现红外光的波导和定位,具有极强的限制性和低损耗。通常使用互补技术(例如近场光学显微镜和远场反射光谱)来探测此类极化子的空间传播和光谱共振。这里,介绍了红外-可见和频光谱显微镜作为声子极化子光谱成像的工具。该技术同时提供亚波长空间分辨率和高分辨率光谱共振信息。这是通过使用可调红外激光共振激发极化子和对上转换光进行宽场显微镜检测来实现的。该技术用于对 SiC 微柱超表面中局部和传播表面声子极化子的杂交和强耦合进行成像。光谱显微镜允许通过角度相关共振成像同时测量动量空间中的极化子色散,并通过极化子干涉测量法在实空间中测量极化子色散。值得注意的是,可以直接成像强耦合如何影响极化子的空间定位,而这是传统光谱技术无法实现的。在强耦合阻止极化子传播到超表面的激发频率下观察到边缘态的形成。该技术适用于具有破坏反演对称性的广泛极化子材料,可用作快速、非微扰工具来成像极化子杂化和传播。
抽象的光学KERR效应,其中输入光强度线性地改变了折射率,它使光学孤子,超充值谱和频率梳子的产生,在芯片设备,纤维通信和量子操作中起着至关重要的作用。尤其是Terahertz Kerr效应,在未来的高速计算,人工智能和基于云的技术中具有引人入胜的前景,由于功率密度和微弱的Kerr响应,遇到了一个巨大的挑战。在这里,我们演示了一个巨大的Terahertz频率KERR非线性,由刺激的声子极性子介导。在巨型Kerr非线性的影响下,功率依赖性的折射率变化将导致微腔的频移,这是通过测量芯片尺度岩石型niobate fabry-pérotmicrobocabity的谐振模式实验证明的。归因于刺激的声子极性子的存在,从频移中提取的非线性系数比可见光和红外光的数量级大,理论上也由非线性黄色方程式证明。这项工作为许多具有Terahertz细纹的基于物理,化学和生物系统的富有和富有成果的Terahertz Kerr效应开放了途径。
1浓缩物理系,魏兹曼科学研究所,rehovot 76100,以色列。2国家材料科学研究所,1-1 Namiki,Tsukuba,日本305-0044。 3耶鲁大学纽黑文耶鲁大学物理系。 4 imdea纳米科学,法拉第9号,28049,西班牙马德里。 5 Donostia国际物理中心,Paseo Manuel deLardizábal4,20018 SanSebastián,西班牙。 6 Dahlem复杂量子系统中心和Fachbereich Physik,FreieUniversität柏林,14195柏林,德国。 †这些作者对这项工作也同样贡献。 *通信:shahal.ilani@weizmann.ac.il2国家材料科学研究所,1-1 Namiki,Tsukuba,日本305-0044。3耶鲁大学纽黑文耶鲁大学物理系。4 imdea纳米科学,法拉第9号,28049,西班牙马德里。5 Donostia国际物理中心,Paseo Manuel deLardizábal4,20018 SanSebastián,西班牙。 6 Dahlem复杂量子系统中心和Fachbereich Physik,FreieUniversität柏林,14195柏林,德国。 †这些作者对这项工作也同样贡献。 *通信:shahal.ilani@weizmann.ac.il5 Donostia国际物理中心,Paseo Manuel deLardizábal4,20018 SanSebastián,西班牙。6 Dahlem复杂量子系统中心和Fachbereich Physik,FreieUniversität柏林,14195柏林,德国。 †这些作者对这项工作也同样贡献。 *通信:shahal.ilani@weizmann.ac.il6 Dahlem复杂量子系统中心和Fachbereich Physik,FreieUniversität柏林,14195柏林,德国。†这些作者对这项工作也同样贡献。*通信:shahal.ilani@weizmann.ac.il