研究了不同 Ge 含量的 Ge-rich-Al 2 O 3 薄膜在热刺激下光学和结构特性的演变。发现无论 Ge 含量如何,沉积态薄膜和在 TA 550 C 下退火的薄膜都是非晶态的。非晶态 Ge 团簇在 TA = 550 C 时形成,而在 TA = 600 C 时它们的结晶化最为明显,Ge 含量越高,退火时间越短。在 TA = 550 C 下退火的薄膜显示出宽广的光致发光光谱。其形状和强度取决于 Ge 含量和激发能量。在 TA = 600 C 下退火会导致出现额外的 UV 带,这些带源自 GeO x 相覆盖的 Ge 团簇的形成。对激发光谱进行了分析,以区分这些薄膜中的发光机制,并区分 Ge 相(非晶团簇和/或纳米晶体)中载流子复合的贡献以及通过界面或宿主缺陷的贡献。还估算了自由载流子的浓度和迁移率。
在量子科学中,表征强关联物质是一项日益重要的挑战,因为其结构常常被大量纠缠所掩盖。越来越明显的是,在量子领域,状态准备和表征不应分开处理——将这两个过程纠缠在一起可在信息提取方面带来量子优势。在这里,我们提出了一种结合绝热态准备和拉姆齐光谱学的方法,我们称之为“多体拉姆齐干涉法”:利用我们最近开发的计算基态和多体本征态之间的一对一映射,我们准备一个由辅助量子比特的状态控制的多体本征态叠加,让叠加演化出相对相位,然后逆转准备协议以解开辅助量子比特的纠缠,同时将相位信息重新定位到其中。然后,辅助量子比特断层扫描提取有关多体本征态、相关激发光谱和热力学可观测量的信息。这项工作证明了利用量子计算机有效探索量子物质的潜力。
氧析出反应 (OER) 是所有使用水作为氢源的反应(如氢析出和电化学 CO 2 还原)的关键元素,而提供 OER 电催化剂上高活性位点的新型设计原理突破了它们实际应用的极限。本文证明了金簇负载在单层剥离层状双氢氧化物 (ULDH) 电催化剂上用于 OER 以在金簇和 ULDH 之间制造异质界面作为活性位点,同时伴随着活性位点氧化态的调节和界面直接 O O 偶联(“界面 DOOC”)。负载金簇的 ULDH 对 OER 表现出优异的活性,在 10 mA cm −2 时的过电位为 189 mV。 X射线吸收精细结构测量表明,从金团簇到超低分子量聚乙烯的电荷转移改变了三价金属离子的氧化态,而这些离子可以作为超低分子量聚乙烯上的活性位点。本研究采用高灵敏度的反射吸收红外光谱和调制激发光谱以及密度泛函理论计算相结合的光谱技术,表明金团簇和超低分子量聚乙烯界面处的活性位点通过界面DOOC促进了一种新的OER机制,从而实现了优异的催化性能。
在渐近高密度下的夸克物质是由于量子染色体动力学的渐近自由而弱耦合。在这种弱耦合方向中,假设基态的块状夸克物质的块状热力学特性目前已知是部分临近到邻接到领先的阶。然而,高密度处的基态有望是一种颜色超导体,其中(至少某些)夸克的激发光谱表现出缝隙,并且对强耦合的依赖性依赖性。在这项工作中,我们计算出高密度夸克物质的热力学特性,在存在有限间隙的情况下,在耦合中,在近代领先顺序(NLO)下的温度为零。我们以两种无质量夸克风味的极限工作,这对应于对称的对称核物质,并进一步假设与夸克化学势相比,间隙很小。在这些限制中,我们发现对声音的压力和速度的NLO校正与间隙的前阶效应相当,并且进一步将两个量的数量提高到了其值以上,而不是超导夸克物质。我们还提供了声音的NLO速度的参数化,以指导高密度区域的现象学,然后我们对是否应该期望我们的发现是否扩展到与中子星相关的三质量夸克事物的情况。
在渐近高密度下的夸克物质是微弱耦合的。在这种弱偶联方向上,假设夸克物质的大量热力学特性(假设基态,则众所周知,众所周知,部分接下来是下一步到隔壁到领先的顺序。然而,高密度的基态有望是一种颜色超导体,其中(至少某些)夸克的激发光谱显示出具有对强耦合的非扰动依赖性的缝隙。在这项工作中,我们计算高密度夸克物质的热态性能,而在有限间隙的情况下,在耦合中,在近代领先顺序(NLO)下的温度为零。我们以两种无质量夸克风味的极限工作,这对应于对称的对称核物质,并进一步假设与夸克化学势相比,间隙很小。在这些限制中,我们发现对声音压力和速度的NLO校正与间隙的前阶效应相当,并且进一步将两个量的数量提高到其值以上,而对于非驱动夸克物质的值。我们还提供了声音NLO速度的参数化,以指导高密度区域中的现象 - 我们进一步评论是否应期望我们的发现是否扩展到与中子恒星相关的三味夸克事物的情况。
摘要。量子计算为模拟多体核系统开辟了新的可能性。随着多体系统中粒子数量的增加,相关汉密尔顿量的空间大小呈指数增长。在使用传统计算方法对大型系统进行计算时,这带来了挑战。通过使用量子计算机,人们可能能够克服这一困难,这要归功于量子计算机的希尔伯特空间随着量子比特数的增加而呈指数增长。我们的目标是开发能够重现和预测核结构(如能级方案和能级密度)的量子计算算法。作为汉密尔顿量的示例,我们使用 Lipkin-Meshkov-Glick 模型。我们对汉密尔顿量进行了有效的编码,并将其应用到多量子比特系统上,并开发了一种算法,允许使用变分算法确定原子核的全激发光谱,该算法能够在当今量子比特数有限的量子计算机上实现。我们的算法使用哈密顿量的方差 DH 2 E −⟨ H ⟩ 2 作为广泛使用的变分量子特征值求解器 (VQE) 的成本函数。在这项工作中,我们提出了一种基于方差的方法,使用量子计算机和简化量子比特编码方法查找小核系统的激发态光谱。
摘要:荧光共聚焦激光扫描显微镜 (LSM) 是生命科学研究中最常用的工具之一。得益于专为 LSM 定制的单光子阵列探测器,LSM 的普及度有望进一步提升。这些探测器提供独特的单光子时空信息,为温和定量的超分辨率成像开辟了新的视角。然而,完美地记录这些信息对显微镜数据采集 (DAQ) 系统提出了重大挑战。我们提出了一个基于数字频域原理的 DAQ 模块,能够记录光子的基本空间和时间特征。我们使用该模块扩展基于单光子雪崩二极管 (SPAD) 阵列探测器的现有成像技术(例如荧光寿命图像扫描显微镜)的功能。此外,我们使用该模块引入了一种强大的多物种方法,该方法在时间域中对荧光团激发光谱进行编码。最后,我们将时间分辨的受激发射损耗显微镜与图像扫描显微镜相结合,从而提高了空间分辨率。我们的研究结果证明了,只需添加一个SPAD阵列探测器和定制的数据采集系统,传统的荧光激光扫描显微镜就能转变为一个简单、信息丰富的超分辨成像系统。我们期待着先进的单光子成像技术的蓬勃发展,从而有效地利用每个光子中编码的所有样本信息。
超导磁性和超导性中量子磁杂质的动力学可能是物质的两个竞争阶段。但是,它们的相互作用可能导致物质的新外来阶段,例如拓扑超导性,一种能够藏有主要粒子的物质状态,这是他们自己的反粒子。作为拓扑超导性在本质上似乎并不那么频繁,一种策略是基于在超导底物上建立磁杂质(Fe,Co,Mn,Mn,…)的工程[1]。单个杂质与超导体之间的相互作用导致差距内局部和几乎极化的结合状态[2]。控制和功能化这些量子结合状态是拓扑超导性的途径,但也要实现Qubits [3]。磁杂质的大多数理论描述都依赖于经典的自旋模型,该模型简单地描述了激发光谱,但是人为地打破了时间反转对称性,并且无法正确重现基态退化。尽管许多实验性和理论作品已致力于磁性和超导性之间的相互作用,但几乎没有研究这些结合状态的动力学。由于外部驾驶对于实验探测动力学以及操纵系统拓扑阶段的工具很重要,因此非平衡理论将非常有价值。该提案是我们与实验者在研究原子规模旋转动力学的萨克莱高原上合作的一部分。17,384(2022)。Zhu,修订版在实习中,我们建议研究量子自旋杂质的简单模型的动力学,该模型与零波段极限中的超导底物相互作用[4]并受到时间相关的磁场。[1] L. Schneider等人,自然物理学17,943(2021);同上大自然纳米。[2] A. V. Balatsky,I。Vekhter和J.-X.mod。物理。78,373(2006)。[3] A. Mishra,P。Simon,T。Hyart和M. Trif,Yu-Shiba-Rusinov Qubit,Phys。修订版x Quantum 2,040347(2021)。[4] K. Franke和F. von Oppen,Phys。修订版b 103,205424(2021)。请,指出哪种专业(ies)似乎更适合于该主题:凝结物理物理学:是软物质和生物物理学:否量子物理学:是的理论物理学:是YES
近年来,量子纳米光子学领域蓬勃发展,人们对新理论、新器件和新应用的开发兴趣浓厚。“量子纳米光子学”特刊通过评论、观点和研究论文重点介绍了该主题的一些最新进展。本期包含评论和观点文章,全面概述前沿主题。Chang 和 Zwiller [1] 回顾了使用纳米线的集成量子光子学的最新进展,重点介绍了集成发射器、探测器和制造方法。这篇评论还介绍了基于纳米线的量子信息处理和传感应用。Gali [2] 总结了从头算理论,以充分理解固态量子比特,它是量子光子装置中的重要组成部分。该计算方法已应用于激发态、光电离阈值、光激发光谱、有效质量态和自旋动力学的计算。这种方法可以提供超越传统密度泛函理论的洞见,因为传统密度泛函理论无法完全捕捉激发态的特性。生物技术正被用于各种量子光学和光子学,反之亦然。DNA 纳米技术利用 DNA 信息设计和制造用于技术用途的人工核酸结构,已被用于量子发射器领域。DNA 的奇异特性使我们能够在分子水平上抓住量子发射器并控制它们的指向器。Cho 等人 [3] 对相关研究进行了广泛的综述。相反,对量子光学中光物质相互作用的理解为研究化学和生物过程提供了提示。Kim 等人 [4] 综述了基于光与物质与光学谐振器相互作用的丛激子和振动极化子强耦合。作者从强耦合的基本原理、丛激子的结构和特性以及在化学和生物检测中的应用进行了介绍。Kim 等人 [5] 对基于光与物质相互作用的丛激子和振动极化子强耦合进行了综述。 [ 5 ] 讨论了纳米光子共振工程可以实现接近 1 的读出保真度,而这对于提高 NV 量子传感的灵敏度是必需的。该观点深入了解了 NV 量子传感的背景、共振结构的应用以及实际传感中剩余的挑战。Zheng 和 Kim [ 6 ] 讨论了钙钛矿基发光二极管的衰减机制。衰减可能发生在外部和内部过程中,从而对性能和稳定性产生不同影响。其中包括各种关于量子纳米光子学的研究文章。人们对优化可集成到光子电路中并实现实际应用的单光子发射器 (SPE) 的兴趣日益浓厚。Azzam 等人。[7] 展示了使用介电腔对 WSe 2 SPE 的 Purcell 增强。介电腔在 WSe 2 上施加定向应变分布,可以选择性地控制 SPE 的极化状态。徐等人 [8] 报道了一种基于纳米金刚石 (ND) 的高纯度 SPE,其硅空位 (SiV − ) 中心带负电,采用离子注入法。他们成功地阻止了 SiV − 发射极
近年来,量子纳米光子学领域蓬勃发展,人们对新理论、新器件和新应用的开发兴趣浓厚。“量子纳米光子学”特刊通过评论、观点和研究论文重点介绍了该主题的一些最新进展。本期包含评论和观点文章,全面概述前沿主题。Chang 和 Zwiller [1] 回顾了使用纳米线的集成量子光子学的最新进展,重点介绍了集成发射器、探测器和制造方法。这篇评论还介绍了基于纳米线的量子信息处理和传感应用。Gali [2] 总结了从头算理论,以充分理解固态量子比特,它是量子光子装置中的重要组成部分。该计算方法已应用于激发态、光电离阈值、光激发光谱、有效质量态和自旋动力学的计算。这种方法可以提供超越传统密度泛函理论的洞见,因为传统密度泛函理论无法完全捕捉激发态的特性。生物技术正被用于各种量子光学和光子学,反之亦然。DNA 纳米技术利用 DNA 信息设计和制造用于技术用途的人工核酸结构,已被用于量子发射器领域。DNA 的奇异特性使我们能够在分子水平上抓住量子发射器并控制它们的指向器。Cho 等人 [3] 对相关研究进行了广泛的综述。相反,对量子光学中光物质相互作用的理解为研究化学和生物过程提供了线索。Kim 等人 [4] 综述了基于光与物质与光学谐振器相互作用的丛激子和振动极化子强耦合。作者从强耦合的基本原理、丛激子的结构和特性以及在化学和生物检测中的应用进行了介绍。Kim 等人 [5] 对基于光与物质相互作用的丛激子和振动极化子强耦合进行了综述。 [ 5 ] 讨论了纳米光子共振工程可以实现接近 1 的读出保真度,而这对于提高 NV 量子传感的灵敏度是必需的。该观点深入了解了 NV 量子传感的背景、共振结构的应用以及实际传感中剩余的挑战。Zheng 和 Kim [ 6 ] 讨论了钙钛矿基发光二极管的降解机制。降解可能发生在外部和内部过程中,从而对性能和稳定性产生不同影响。其中包括各种关于量子纳米光子学的研究文章。人们对优化可集成到光子回路中并实现实际应用的单光子发射器 (SPE) 的兴趣日益浓厚。Azzam 等人。[7] 展示了使用介电腔对 WSe 2 SPE 的 Purcell 增强。介电腔在 WSe 2 上施加定向应变分布,可以选择性地控制 SPE 的极化状态。徐等人 [8] 报道了一种基于纳米金刚石 (ND) 的高纯度 SPE,其硅空位 (SiV − ) 中心带负电,采用离子注入法。他们成功地阻止了 SiV − 发射极