腔-磁子系统EP附近超低阈值的声子激光

1

作者 王瑾如 王晓晗 +1 位作者 赵杰 于扬 《南京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期312-321,共10页

声子激光器因其在精密测量上的巨大潜力成为研究的热点,实现一个低阈值、高转换效率的声子激光器一直是研究的重点课题之一.因此,提出了一种在基于磁子的腔-磁子系统中实现超低阈值声子激光的方案.通过改变腔-磁子系统中腔的耗散来调控... 声子激光器因其在精密测量上的巨大潜力成为研究的热点,实现一个低阈值、高转换效率的声子激光器一直是研究的重点课题之一.因此,提出了一种在基于磁子的腔-磁子系统中实现超低阈值声子激光的方案.通过改变腔-磁子系统中腔的耗散来调控系统的宇称-时间对称性,研究了系统在宇称-时间对称以及宇称-时间对称性破缺时的动力学过程,进一步探究了稳态下腔-磁子系统中机械模式的动力学行为以及在微波驱动下声子激光的产生过程.结果发现,系统中机械模式的增益与系统的宇称-时间对称性高度相关,并且在系统奇异点附近能够实现驱动阈值功率接近零的声子激光.此外,展示了磁子-声子相互作用与声子激光器阈值功率的关系,说明在系统的奇异点附近,声子激光的阈值功率急剧减小是由于有效磁子-声子耦合的急剧增强. 展开更多

关键词 声子激光 磁子 非厄米 腔-磁子系统 奇异点

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电子-声子相互作用对柱形量子线中光学克尔效应的影响(英文) 被引量：4

2

作者 郭康贤 陈传誉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期180-183,共4页

本文利用密度矩阵方法研究了柱形量子线中的光学克尔效应,重点讨论了电子-声子相互作用对其的影响,并以GaAs量子线为例进行了数值计算。结果显示,随着量子线半径R0的减小,光学克尔效应会逐渐增强;考虑了电子-声子相互作用时的光学克尔... 本文利用密度矩阵方法研究了柱形量子线中的光学克尔效应,重点讨论了电子-声子相互作用对其的影响,并以GaAs量子线为例进行了数值计算。结果显示,随着量子线半径R0的减小,光学克尔效应会逐渐增强;考虑了电子-声子相互作用时的光学克尔效应比未考虑电子-声子相互作用时的大20%多;量子线半径R0越小,峰越尖锐,峰值越强;当量子线半径R0大于40nm时,峰会逐渐消失. 展开更多

关键词 光学克尔效应 量子线 电子-声子相互作用

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n层耦合量子阱中的极化光学声子振动:电-声子相互作用哈密顿(英文) 被引量：1

3

作者 张立 谢洪鲸 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期699-706,共8页

在介电连续近似下,推导和讨论了任意层的耦合量子阱系统中的受限纵光学(LO)声子模与界面光学(IO)声子模。为了描述受限纵光学声子的振动,采用了一个正确的LO声子势函数,同时,为了处理系统中的界面光学声子,采用了行列式解线性方程组的方... 在介电连续近似下,推导和讨论了任意层的耦合量子阱系统中的受限纵光学(LO)声子模与界面光学(IO)声子模。为了描述受限纵光学声子的振动,采用了一个正确的LO声子势函数,同时,为了处理系统中的界面光学声子,采用了行列式解线性方程组的方法,得到了量子化的LO与IO声子场以及它们的电-声子相互作用哈密顿.本项工作可以看作是对以前一些工作的普遍化。它提供了一种解决声子效应对多层耦合量子阱系统影响问题的统一方法. 展开更多

关键词 耦合量子阱 极化光学声子 受限纵光学 界面光学 电-声子相互作用哈密顿

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电子-声子相互作用对非对称Morse势阱中光整流效应的影响(英文)

4

作者 于凤梅 郭康贤 王克强 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期436-442,共7页

从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级,采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数,以典型的GaAs/AlGaAs Morse势阱为例进行数值计... 从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级,采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数,以典型的GaAs/AlGaAs Morse势阱为例进行数值计算。数值结果表明在考虑电子-声子相互作用后,获得的光整流系数比仅考虑电子情况的大15%～30%左右。并且电子-声子相互作用使光整流系数峰值向高能方向偏移。因此要得到比较精确的结果,有必要考虑电子-声子相互作用的影响。 展开更多

关键词 非线性光学 光整流效应 电子-声子相互作用 MORSE势阱

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纤锌矿InxGa1-xN／GaN量子阱中的界面声子-电子相互作用

5

作者 李伟 张芳 危书义 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期43-47,共5页

在介电连续模型下,运用传递矩阵的方法研究了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子的电声相互作用,得出了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子与电子相互作用的哈密顿。结果表明,在对称单量子阱GaN/InxGa1-xN/GaN中,界面声子-电子相互作用的... 在介电连续模型下,运用传递矩阵的方法研究了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子的电声相互作用,得出了任意层纤锌矿量子阱中界面光学声子与电子相互作用的哈密顿。结果表明,在对称单量子阱GaN/InxGa1-xN/GaN中,界面声子-电子相互作用的耦合强度随组分x的变化差别很大;在对称单量子阱GaN/In0.8Ga0.2N/GaN中,不同的界面声子随着波数的变化对电声相互作用的贡献不同。 展开更多

关键词 GaN/InxGa1-xN/GaN 界面声子-电子相互作用 量子阱

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电子-声子相互作用对抛物量子线中三次谐波产生的影响

6

作者 郭康贤 陈传誉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期93-96,共4页

理论上计算了电子－声子相互作用对抛物量子线中三次谐波产生的影响机制，用量子力学中的密度矩阵算符理论推导了该系统中三次谐波产生的解析表达式。

关键词 电子-声子 相互作用 三次谐波 量子线 半导体

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砷化物三元混晶中电子-声子相互作用的维度和体积效应

7

作者 段晓峰 樊云鹏 侯俊华 《激光杂志》 北大核心 2016年第10期10-13,共4页

通过导出描述三维、二维和一维混晶中电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了砷化物三元混晶中原胞体积效应与电子-声子耦合强度和原胞体积失配率的关系。结果表明:电子-声子耦合越强,原胞失配率越大,体积效应越明显;只有原胞体积失配率较... 通过导出描述三维、二维和一维混晶中电子-声子相互作用的哈密顿量,讨论了砷化物三元混晶中原胞体积效应与电子-声子耦合强度和原胞体积失配率的关系。结果表明:电子-声子耦合越强,原胞失配率越大,体积效应越明显;只有原胞体积失配率较小和电子-声子的耦合强度较弱时,体积效应的影响是可以略去的;由于维度受限增强了电子-声子相互作用强度,二维光学极化子效应的非线性变化比三维的更明显;而一维光学极化子效应的非线性变化比三维和二维情形要弱。 展开更多

关键词 电子-光学声子相互作用 极化子能量 原胞体积效应

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三角形截面GaN纳米线中的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿

8

作者 张立 王琦 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期632-643,共12页

基于介电连续模型,推导和分析了具有等边三角形截面的纤锌矿GaN纳米线结构中的极化光学声子模。研究发现该纳米线结构中存在的精确受限(EC)声子模频率为GaN材料自由z-方向上的纵光学声子特征频率ωz,L,由于受限情况不同,这明显不同于GaN... 基于介电连续模型,推导和分析了具有等边三角形截面的纤锌矿GaN纳米线结构中的极化光学声子模。研究发现该纳米线结构中存在的精确受限(EC)声子模频率为GaN材料自由z-方向上的纵光学声子特征频率ωz,L,由于受限情况不同,这明显不同于GaN-基量子阱中的情况。进而采用非分离变量法,求解了该纳米线结构中EC声子模静电势的Laplace方程,得到了EC声子模的精确解析的声子态,并导出了系统中的极化本征矢量及其正交关系,自由声子场及相应的Frohlich电子-声子相互作用哈密顿。最后以GaN为例开展了数值计算,绘制了电子-声子耦合函数空间分析情况,对电子-声子耦合函数的对称性、耦合强度等性质进行了讨论,并获得了有意义的结果。 展开更多

关键词 光电子学 电-声子相互作用 极化光学声子 氮化镓纳米线 三角形截面

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球形量子点中电子-声学声子相互作用

9

作者 李浩 侯俊华 《激光杂志》 北大核心 2015年第7期16-18,共3页

通过计算球量子点中的声学极化子基态能量,讨论了球量子点中声学极化子由自由态向自陷态转变的相关情况。结果表明:量子点半径越小,其内部声学极化子越容易自陷;随着量子点半径的增大,其内部电子-声子耦合逐渐减弱,当半径增加到0.15时,... 通过计算球量子点中的声学极化子基态能量,讨论了球量子点中声学极化子由自由态向自陷态转变的相关情况。结果表明:量子点半径越小,其内部声学极化子越容易自陷;随着量子点半径的增大,其内部电子-声子耦合逐渐减弱,当半径增加到0.15时,量子点结构对电子-声子相互作用的影响减弱为零。 展开更多

关键词 量子点 电子-声学声子相互作用

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HgS/CdS量子线中电子与声子的相互作用(英文)

10

作者 张翠玲 林瑞 刘启能 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期33-36,共4页

在有限深势阱模型下,求出了考虑到电子-声子相互作用情况下量子线电子基态能、概率分布和禁带宽度,以HgS/CdS量子线为例,研究了电子-声子相互作用对它们的影响.结果表明:电子-声子相互作用会降低电子基态能,在对基态能的影响中以电子与... 在有限深势阱模型下,求出了考虑到电子-声子相互作用情况下量子线电子基态能、概率分布和禁带宽度,以HgS/CdS量子线为例,研究了电子-声子相互作用对它们的影响.结果表明:电子-声子相互作用会降低电子基态能,在对基态能的影响中以电子与界面光学支声子相互作用的影响最大,而与界面声学支声子相互作用影响最小;电子-声子相互作用的影响和电子由势阱透入有限高势垒的概率以及禁带宽度均随量子导线半径R的减小而增大;电子-声子相互作用不改变禁带宽度随R的变化趋势,仅使其数值减小. 展开更多

关键词 电子-声子相互作用 HgS/Cds量子线 电子和空穴 基态能 禁带宽度

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多层耦合约化维度量子体系中的界面光学声子模及其与电子的相互作用(英文)

11

作者 张立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期243-250,共8页

采用传递矩阵方法,在介电连续近似下,推导并给出了n层耦台约化维度量子体系(包括耦合量子阱CQW, 耦合量子阱线CQWW和耦合量子点CQD)中的界面光学声子模与相应的电子-声子相互作用哈密顿的统一表达式。对由二层AlGaAs/GaAs构成的CQW,CQWW... 采用传递矩阵方法,在介电连续近似下,推导并给出了n层耦台约化维度量子体系(包括耦合量子阱CQW, 耦合量子阱线CQWW和耦合量子点CQD)中的界面光学声子模与相应的电子-声子相互作用哈密顿的统一表达式。对由二层AlGaAs/GaAs构成的CQW,CQWW与CQD进行了数值计算,并对界面光学声子频率对体系的波矢与量子数的信赖关系进行了分析,特别是对波矢与量子数趋于0与无穷大两个极端情况从数学与物理上进行了合理的解释与说明。 展开更多

关键词 光电子学 耦合约化维度量子系统 传递矩阵方法 电子-声子相互作用 凝聚态

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低温声腔中基于二能级系统与高频泛音相互作用引起的声学声子损失

12

作者 李国龙 任中洲 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1120-1125,共6页

在晶体中,杂质原子或晶格缺陷形成的二能级系统会对声子产生弹性散射.利用压电晶体作为共振腔的低温声腔中,这种散射过程的存在导致高频泛音的损失.这种散射可以解释为压电晶体中应变场与二能级系统的耦合,并且能够用一个相互作用哈密... 在晶体中,杂质原子或晶格缺陷形成的二能级系统会对声子产生弹性散射.利用压电晶体作为共振腔的低温声腔中,这种散射过程的存在导致高频泛音的损失.这种散射可以解释为压电晶体中应变场与二能级系统的耦合,并且能够用一个相互作用哈密顿量描述.根据这个相互作用哈密顿量和二阶微扰论,得到了一个基于声子-二能级系统弹性散射的声子损失公式.根据这个公式,得到了声波损失如何受声波频率和环境温度的变化,而这种分析给出了一个合理的损失机制,解释了M.Goryachev等人在2013年对石英体声腔品质因子的测量结果.希望该工作可以为降低低温声腔激发的高频声波损失提供了理论支持. 展开更多

关键词 声子-杂质相互作用 应力弛豫 石英声学共振器

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稳恒磁场中极性晶体膜内电子-表面声子强耦合磁极化子的有效质量 被引量：9

13

作者 额尔敦朝鲁 肖景林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期37-40,共4页

采用 Tokuda改进的线性组合算符、L agrange乘子和变分法 ,讨论了磁场中极性晶体膜内电子 -表面光学(SO)声子强耦合和电子 -体纵光学 (L O)声子弱耦合磁极化子的有效质量 ,得出了磁极化子的有效质量随膜厚和磁场变化的规律 ,对 KC1极性... 采用 Tokuda改进的线性组合算符、L agrange乘子和变分法 ,讨论了磁场中极性晶体膜内电子 -表面光学(SO)声子强耦合和电子 -体纵光学 (L O)声子弱耦合磁极化子的有效质量 ,得出了磁极化子的有效质量随膜厚和磁场变化的规律 ,对 KC1极性晶体膜进行了数值计算 ,结果表明磁极化子的有效质量随膜厚的增加而先减小后增加 ,最后趋于一个稳定值 。 展开更多

关键词 极性晶体膜 磁极化子 有效质量 电子-声子相互作用 外磁场 强耦合

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零温下二维绝缘铁磁体的磁振子软化 被引量：4

14

作者 成泰民 鲜于泽 杜安 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期609-612,共4页

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型·利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线·发现在布里渊区边界区域磁振... 在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型·利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线·发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显·比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响· 展开更多

关键词 磁振子-声子相互作用 磁振子软化 铁磁体 磁振子谱线增宽 磁振子谱

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零温时二维绝缘铁磁体的磁振子寿命

15

作者 成泰民 李林 +1 位作者 杜安 鲜于泽 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期332-335,共4页

在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子衰减,计算了布里渊区的主要对称点线上的-ImΣ*(1)(k).发现在布里渊区边界区域磁振子衰减很明显... 在二维正方绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的二维绝缘铁磁体的磁振子衰减,计算了布里渊区的主要对称点线上的-ImΣ*(1)(k).发现在布里渊区边界区域磁振子衰减很明显,但小波矢区(kxa/π<0.22附近)磁振子衰减非常弱.零温时磁振子衰减有极大值.比较了纵向声子与横向声子对磁振子衰减的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子衰减的影响.根据关系式-ImΣ*(1)(k)=/(2τ)可以对磁振子寿命进行判断. 展开更多

关键词 磁振子-声子相互作用 磁振子衰减 铁磁体 磁振子寿命 布里渊区 格林函数方法

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零温下在Λ线三角绝缘铁磁体的磁振子软化

16

作者 成泰民 鲜于泽 杜安 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第4期470-473,共4页

在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子谱的... 在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数方法研究了磁振子-声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱,计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子谱的软化和磁振子谱线增宽最明显.比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响,也讨论了各项参数的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响. 展开更多

关键词 磁振子-声子相互作用 磁振子软化 铁磁体 磁振子谱线增宽 格林函效方法

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二维铁磁系统的纵向声频支声子的硬化

17

作者 成泰民 李林 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期509-512,共4页

在二维正方Heisenberg铁磁系统的基础上建立了磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数理论研究了系统的纵向声频支声子激发,计算了布里渊区的主要对称点线上的纵向声频支声子色散曲线.发现在第一布里渊区,纵向声频支声子没有软... 在二维正方Heisenberg铁磁系统的基础上建立了磁振子-声子相互作用模型.利用Matsubara格林函数理论研究了系统的纵向声频支声子激发,计算了布里渊区的主要对称点线上的纵向声频支声子色散曲线.发现在第一布里渊区,纵向声频支声子没有软化现象只有硬化现象,并且在布里渊区的边界区域纵向声频支声子硬化现象更加明显,又讨论了各项参数的变化对纵向声频支声子硬化的影响.对纵向声频支声子硬化起主要的是磁振子-声子耦合强度、材料的德拜温度ΘD、温度。在有限温度磁振子-声子相互作用下,只有横向声频支声子存在软化,而纵向声频支声子无软化只有硬化。 展开更多

关键词 磁振子-声子相互作用 纵向声频支声子硬化 Matsubara格林函数理论 铁磁系统

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有限温度下一维绝缘铁磁链的磁振子寿命 被引量：1

18

作者 成泰民 冮铁臣 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第5期798-800,共3页

在一维绝缘铁磁链系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了有限温度时磁振子-声子相互作用下的一维绝缘铁磁链的磁振子衰减,计算了在布里渊区的磁振子衰减-ImΣ(1)(k)曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子衰... 在一维绝缘铁磁链系统基础上建立了一个磁振子-声子相互作用模型.利用格林函数方法研究了有限温度时磁振子-声子相互作用下的一维绝缘铁磁链的磁振子衰减,计算了在布里渊区的磁振子衰减-ImΣ(1)(k)曲线.发现在布里渊区边界区域磁振子衰减最明显.讨论了各项参数的变化及不同的温度对磁振子衰减的影响.根据关系式-ImΣ(1)(k)=(2τ)可以对磁振子寿命进行判断。 展开更多

关键词 磁振子 声子相互作用 磁振子衰减 绝缘铁磁链 布里渊区 磁振子寿命

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有限温度下三角绝缘铁磁体的磁振子软化

19

作者 成泰民 杜安 鲜于泽 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期707-710,共4页

在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子声子的相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱;计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线;比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化... 在二维绝缘铁磁系统基础上建立了一个磁振子声子的相互作用模型.利用格林函数方法研究了磁振子声子相互作用下的三角绝缘铁磁体的磁振子谱;计算了布里渊区的主要对称点线上的磁振子色散曲线;比较了纵向声子与横向声子对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响;讨论了各项参数以及温度的变化对磁振子谱的软化与磁振子谱线增宽的影响.得到了如下结论:①越接近布里渊区边界,磁振子声子耦合越强,自旋劲度系数D越小,材料的德拜温度ΘD越小,在铁磁相变温度Tc以下,随温度的升高,磁振子软化越明显;②离Γ点越远,磁振子软化越明显,谱线增宽越强,磁振子能谱的振荡与磁振子声子耦合强度无关;③在Σ线(包括Γ,M点)与Z线(包括M,K点)上,纵向声子比横向声子对磁振子的软化作用更大· 展开更多

关键词 磁振子-声子 谱线增宽 磁振子软化 三角绝缘铁磁体 布里渊区 格林函数

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腔光力系统中声子的朗道-芝诺-斯塔博格干涉(特邀) 被引量：1

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作者 谌成渝 龚志诚 +3 位作者 毛添华 袁泉 李勇 付号 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期37-42,共6页

微纳机械振子被认为是一种发展片上信号处理器件的理想平台,可以将各种不同的物理场转换为振动声子,实现基于声子的片上信息处理。其中,控制声子在不同机械振子间的传输是实现声子信息处理的关键。通过将两个机械振子耦合构造两模机械系... 微纳机械振子被认为是一种发展片上信号处理器件的理想平台,可以将各种不同的物理场转换为振动声子,实现基于声子的片上信息处理。其中,控制声子在不同机械振子间的传输是实现声子信息处理的关键。通过将两个机械振子耦合构造两模机械系统,目前虽然已经实现了不同杂化模式间声子的相干传输,但是依然缺乏直接调控两个独立机械振子有效耦合强度的方法。为此,文中在腔光力系统中开发了基于朗道-芝诺-斯塔博格(Landau-Zenner-Stückelberg,LZS)干涉的相干声子操控方法。在利用光学囚禁作用调控两个机械振子振动模式杂化的基础上,通过对囚禁光进行调制施加参量驱动场,使得系统周期性地穿过免交叉点实现了声子的LZS干涉。研究表明:在满足共振条件下,利用LZS干涉可以实现声子在两个独立机械振子间的相干传递。笔者的研究为实现声子信息在实空间的高效传递提供了一个有效途径。 展开更多

关键词 相干声子操控 朗道-芝诺-斯塔博格干涉 腔光力系统 耦合机械振子 声子信息处理

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