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通过 DNA 增强二次谐波产生...
摘要 本研究介绍了专门设计用于放大二次谐波产生 (SHG) 信号的先进等离子体纳米粒子的开发。这种创新方法的核心在于金和银纳米粒子与 DNA 的战略整合，这种协同作用经过精心设计，可充分利用 DNA 卓越的非线性光学特性以及金和银的等离子体共振。与传统的等离子体材料（如石墨烯、硅和金属本身）不同，我们的设计不仅利用 DNA 作为结构元素，还利用 DNA 作为 SHG 的动态增强剂，因为它在纳米尺度上具有无与伦比的光子吸收和相互作用能力。通过先进的基于 DNA 的建模和模拟，我们引入了一种新颖的纳米粒子架构，该架构经过优化，可超越当前的 SHG 效率基准，而无需结合气体传感功能。这一突破不仅标志着非线性光学领域的重大飞跃，而且为生物分子成分在增强等离子体现象中的应用开辟了新途径。关键词：等离子体、纳米粒子、DNA、二次谐波产生、SHG、非线性光学简介在非线性光学领域中，二次谐波产生 (SHG) 的探索呈现出丰富的科学研究和技术创新前景。作为非线性光学过程的基础，SHG 能够将两个相同频率的光子合并为一个频率加倍的光子，从而有效地使光频率加倍，从而引起了人们的兴趣。SHG 的这种独特属性对广泛的应用领域具有关键意义，从增强激光源能力到革命性的成像技术。它有可能在显微镜中提供卓越的分辨率，促进对复杂分子结构的研究，并推动突破性光子器件的创造，这凸显了它在科学界引起的巨大关注[1-5]。
语音耦合的高谐波生成，用于探索非绝热电子 - 光子相互作用
高谐波产生（HHG）已引起了对材料特性和超快动态的探索的极大关注。然而，缺乏对HHG和其他准颗粒（例如声子）之间耦合的考虑，一直阻碍对HHG中多体相互作用的理解。在这里，我们通过研究非绝热（NA）相干偶联的HHG来揭示了Quasiparticle耦合的强场动力学中多体电子载体机制。相干的声子被揭示出通过声子变形效应引起的绝热带调制以及多个山谷中光载体的Na和非平衡分布有效地影响HHG。绝热和NA机制通过影响声子周期和HHG强度振荡的相位延迟而离开指纹，这两者在实验上都是可测量的。对这些数量的研究可以直接探测材料中电子相互作用。
在整体磷化镀磷层元素中的第二次谐波产生
*通讯作者：Muyi Yang，固态物理研究所，弗里德里希·席勒大学Jena，Max-Wien-Platz 1，07743 Jena，德国；弗里德里希·席勒（Friedrich Schiller）大学Jenafriedrich Schiller大学耶拿（Jena），Albert-Einstein-STR的ABBE光子学中心应用物理学研究所。15，07745德国耶拿；和Max Planck Photonics，Hans-Knöll-Straße1，07745德国Jena，电子邮件：muyi.yang@uni-jena.de。https://orcid.org/0000-0002-1738-4536 Maximilian A. Weissflog，应用物理研究所，Abbe Photonics，Friedrich Schiller University，Albert-Einstein-STR。15，07745德国耶拿；以及汉斯·斯特拉斯（Hans-Knöll-Straße）1，07745德国耶拿（Jena），麦克斯·普朗克（Max Planck）光子学院。https://orcid.org/0000-0002-3091-1441 Zlata Fedorova，固态物理研究所，弗里德里希·施莱尔·史列尔（Friedrich Schiller Uni-Cersity Jena），Max-Wien-Platz 1，07743 Jena，德国Jena，德国；和应用物理研究所，Abbe光子学中心，弗里德里希·席勒大学（Friedrich Schiller）大学耶拿，阿尔伯特·恩斯坦 - 斯特（Albert-Einstein-STR）。15，07745德国耶拿，安吉拉·贝雷达（Angela I. Barreda），固态物理研究所，弗里德里希·席勒（Friedrich Schiller Uni-Cersity），耶拿（Jena），马克斯 - 韦恩·普拉茨（Max-Wien-Platz）1，07743德国耶拿（Jena）；弗里德里奇（Friedrichschilleruniversityjena），阿尔伯特·埃因斯坦（Albert-Einstein-STR），弗里德里希（Friedrichschilleruniversityjena）应用物理学研究所。15，07745德国耶拿；以及AVDA马德里大学卡洛斯三世分校的展示和光量应用程序。de la大学，30岁，莱加纳，28911马德里，西班牙，斯特凡·伯纳，应用物理研究所，阿贝·光子学院，弗里德里希·席勒大学耶拿，阿尔伯特·史特恩·斯特林。15，07745德国耶拿；和麦克斯·普朗克（Max Planck）摄影学院，汉斯·斯特拉斯（Hans-Knöll-Straße）1，07745德国耶拿（Jena）15，07745 Jena，Ger-许多Falk Eilenberger和Thomas Pertsch，Applied Physics研究所，Abbe Photonics，弗里德里希·席勒大学Jena，Albert- Einstein-STR。15，07745德国耶拿； Max Planck Photonics，Hans-Knöll-Straße1，07745 Jena，德国；和弗劳恩霍夫（Fraunhofer）应用光学和精密工程IOF，Albert-Einstein-Straße7，07745 Jena，德国伊萨贝尔·斯塔德（Isabelle Staude），固体状态研究所，弗里德里希·施莱尔·施莱尔·席勒（Friedrich Schiller Uni-Versity）弗里德里奇（Friedrichschilleruniversityjena），阿尔伯特·埃因斯坦（Albert-Einstein-STR），弗里德里希（Friedrichschilleruniversityjena）应用物理学研究所。
通过高谐波一代中的Quasiperiodic Aubry-André-Harper链中的多纹理和移动性边缘
我们表明，高谐波光谱学为探测线性响应范围以外的准晶体的电子特性提供了高级途径。着眼于Aubry-André-Harper（AAH）链，我们从谐波发射强度中提取了多重型光谱，这是电子态在准晶体中电子状态空间分布的重要指标。此外，我们解决了迁移率边缘的检测，划定广义AAH模型中局部和扩展的特征状态的重要能量阈值。这些迁移率边缘的精确识别阐明了金属 - 绝缘体的跃迁以及这些边界附近的电子状态的行为。将高谐波光谱与AAH模型合并，为理解排序晶体中的本地化与扩展状态之间的相互作用提供了一个有力的框架，以在线性响应研究中未捕获的极宽的能量范围，从而为指导未来的实验研究提供了宝贵的见解。
引用：Wang JT，Tonkaev P，Koshelev K等。在介电非线性跨膜中共同增强了第二和第三次谐波。 Opto
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程，从而促进了基础研究的进步以及在光子学，激光和感应中的新实践应用的发展。在这里，我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积，以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学，我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生（SHG）的相对贡献，以及对来自meta-atoms的第三谐波发电（THG）的大量贡献。接下来，我们在实验上实现了具有高质量因素的特殊共振，这极大地增强了光 - 互动，导致SHG增强量约550倍，THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解，我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系，并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略，以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波，从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
引用：Wang JT，Tonkaev P，Koshelev K等。在介电非线性跨膜中共同增强了第二和第三次谐波。 Opto
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程，从而促进了基础研究的进步以及在光子学，启动和感应中的新实践应用的发展。在这里，我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积，以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学，我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生（SHG）的相对贡献，以及对来自meta-atoms的第三谐波发电（THG）的大量贡献。接下来，我们在实验上实现了具有高质量因素的光学共振，这极大地增强了轻度相互作用，导致SHG增强功能约为550倍，THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解，我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系，并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略，以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波，从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
隧道结中约瑟夫森谐波的观察
开发大规模超导量子处理器的方法必须应对固态设备中普遍存在的大量微观自由度。最先进的超导量子比特采用氧化铝 (AlO x ) 隧道约瑟夫森结作为执行量子操作所需的非线性源。对这些结的分析通常假设一种理想化的纯正弦电流相位关系。然而，这种关系预计仅在 AlO x 屏障中透明度极低的通道极限下成立。在这里，我们表明标准电流相位关系无法准确描述不同样品和实验室中 transmon 人造原子的能谱。相反，通过非均匀 AlO x 屏障的介观隧穿模型预测了更高约瑟夫森谐波的百分比级贡献。通过将这些包括在 transmon 哈密顿量中，我们获得了计算和测量能谱之间数量级更好的一致性。约瑟夫森谐波的存在和影响对于开发基于 AlO x 的量子技术（包括量子计算机和参数放大器）具有重要意义。例如，我们表明，经过设计的约瑟夫森谐波可以将传输量子比特中的电荷分散和相关误差降低一个数量级，同时保持其非谐性。
介电非线性元曲面中的谐波产生
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程，从而促进了基础研究的进步以及在光子学，启动和感应中的新实践应用的发展。在这里，我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积，以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学，我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生（SHG）的相对贡献，以及对来自meta-atoms的第三谐波发电（THG）的大量贡献。接下来，我们在实验上实现了具有高质量因素的光学共振，这极大地增强了轻度相互作用，导致SHG增强功能约为550倍，THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解，我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系，并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略，以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波，从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
