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Springer凝聚态物理内容合辑

内容导览

凝聚态,指的是由大量粒子组成,并且粒子间有很强相互作用的系统。固态和液态是最常见的凝聚态。低温下的超流态,超导态,玻色- 爱因斯坦凝聚态,磁介质中的铁磁态,反铁磁态等,也都是凝聚态。量子力学、电磁学以及统计力学的相关定律对于凝聚态的研究尤为重要。


Springer本次为大家推出凝聚态主题相关的内容,包含图书、图书系列和期刊文章近70篇内容开放阅读,欢迎大家点击访问【凝聚态物理页面】阅读精彩内容。


1. Applied Physics A 期刊


by Desouky, M., Abdelsalam, M. & Swillam, M.A.


摘要:等离子体超材料(MMs)是基于光与金属自由电子的耦合,其固有地伴随着严重的耗散损耗,这通常会限制器件性能。此外,三维等离子体MMs的设计复杂性使其远远无法在芯片上纳米光子应用的实际市场上实现。而介电质MMs可以作为解决金属基MMs低效率问题的最终解决方案。在这篇综述文章中,我们提出了光学薄介质基超表面(DMs),它允许对光进行相位和偏振操作。DMs本质上是基于双三重谐振效应的激发,该效应继承了DMs对光进行2π相位调制的能力,因此在金属、光束控制、全息图和光学手性等方面都有广泛的应用。DMs主要包括两类:惠更斯曲面和几何相位超曲面。我们首先介绍了DMs的基本物理原理,并提出了其已实现的高效应用。在第二部分,我们展示了另一类基于半导体的双曲超材料(HMM)。基于半导体的隐马尔可夫模型有两个主要优点:与DMs类似易于制造,并且能够在中红外光谱工作。我们概述了HMMs的应用,包括热采集、聚焦和中红外吸收。最后,我们概述了介电MMs领域的当前挑战和未来目标,以期其在实际的市场应用中得以实现。

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2. Journal of Low Temperature Physics 期刊

by Meydi Ferrier, Raphaelle Delagrange, Julien Basset, et al.


摘要:在大多数情况下,介电导体中的电子激发在平衡态附近被非相互作用的朗道准粒子很好的描述。这使我们能够很好地理解线性系统中的输运特性。然而,在这一系统之外的非平衡性质中,相互作用的作用仍有待确定。一个典型的例子是近藤多体状态,它可以在低于近藤温度TKTK的碳纳米管(CNT)量子点中实现。由于碳纳米管具有自旋和轨道量子数,因此可以通过调整简并和填充因子来研究二次简并SU(2)近藤效应和四次简并SU(4)态。本文旨在提供对我们最近在低频和高频下通过量子噪声测量探查的近藤相关性研究的全面综述。在低频下,结合传输和电流噪声测量,我们已经确定了SU(2)和SU(4)近藤态。我们的实验表明,在非平衡态下,由于残余相互作用,出现了一个双粒子散射过程。表征这种特殊散射的有效电荷e*e*被确定为:对于SU(2),e*e=1.7±0.1e*e=1.7±0.1;对于SU(4),e*e=1.45±0.1e*/e=1.45±0.1,与理论完全一致。这一结果表明,电流噪声可以清楚地探测到由残留相互作用和基态对称性引起的多粒子散射。此外,我们还测量了近藤范围内类似碳纳米管量子点的高频发射噪声,频率为kBTK/hkBTK/h。在最低测量频率下,噪声的导数表现出预期的近藤峰值。但是,该峰值在较高的频率下被强烈抑制,这表明在近藤共振中存在电子发射噪声的高频截止。这致使我们假设一个新的时间尺度,它与近藤能量kBTKkBTK有关,除了电子通过点传输的时间尺度之外,由与储层的耦合给出。本概述文章基于我们最近的研究,其目的是展示当前的噪声测量如何在近藤相关态的相互作用效应和动力学方面产生新的见解。

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3. The European Physical Journal E 期刊

(OA) by F. Headley & S. Cox


摘要:我们提出了一个圆盘的最小周长划分的候选方案,将圆盘分成N≤10个连通区域,其中取两个可能区域中的一个。我们假设最优分区是连通的,并列举了每个N的所有三个连通的简单立方图。候选区域是通过给区域分配不同的区域得到:对于偶数N,一个区域有N/2个气泡,另一个区域有N/2个气泡,对于奇数N,我们同时考虑两种情况,即额外的气泡占据较大或较小的面积。对于几个代表性的面积比,用数值方法求出每个候选结构的周长,然后对数据进行插值,得到所有可能面积比的最小周长候选。对于每个N,我们确定每个最小周长候选的面积比范围;N越大,这些范围就越小,并随着面积比的变化,从一个最优结构到另一个最优结构的过渡就越多。当面积比远低于1时,最小周长分区往往具有“混合”配置,即相同面积的气泡彼此不相邻。

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4. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 期刊

(OA) by Alex I. Braginski


摘要:超导电子学将无源和有源超导元件(有时还将普通电阻器)组合到功能电路和系统中,这些功能电路和系统包括用于放大的室温电子器件、电源、必要的控制装置等,通常由计算机操作。此外,完整的系统还包括磁屏蔽和电磁屏蔽、低温外壳,以及越来越多独立单元中的低温冷却器。低或高临界温度超导体的元件或装置包括电感(线圈)、无源传输线、谐振器、天线、滤波器以及有源元件:约瑟夫森结、约瑟夫森振荡器和超导量子干扰装置。在多个主要但不仅限于科学和计量学的示范应用中,目前最成功的是电压标准,天文探测器和大型望远镜照相机,材料表征仪器以及地磁勘探用磁力仪。当前的主要工作集中在节能高端计算和量子计算上。这些努力的成果很可能在今后十年中为人所知。

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5. Granular Matter 期刊

by Zeynep Karatza,  et al.

摘要:岩土材料的宏观响应完全取决于粒子尺度的变化。已经证实,颗粒破碎受粒径、形状、矿物成分和初始密度的影响;破断裂的起始通常与屈服的开始有关。受x射线断层成像技术成功揭示颗粒尺度变形机制的鼓舞,我们提出了关于颗粒破碎的开始,该发现源自对破碎过程中干燥颗粒组件的三维图像的研究。我们提出了两种定制的图像分析算法,这些算法使我们能够跟踪破损并在破损之前确定接触点。两种算法的结合以及三维图像的高分辨率,使我们首次能够跟踪单个粒子的破碎,识别每个粒子的不同破碎模式,同时研究粒子形态和配位数对破碎的影响。有三种不同的破碎类型:粉碎,分裂和破碎。研究发现,颗粒的不均匀性和球形度是导致破碎的主要原因,而配位数也影响粉碎的形成。高配位数颗粒内部的围压应力状态使其更不容易破碎,而低配位数颗粒主要发生破碎。颗粒在其接触点处的剪切导致局部应力集中,从而导致表面粉碎。最后,我们讨论了断裂起始与屈服之间的关系,有些断裂发生在传统定义屈服点之前。

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6. Polariton Physics 图书

图书介绍:本书概述了极化子的玻色-爱因斯坦凝聚和新兴的极化子学领域,并提供了这一科学领域中的必要理论基础,技术方面和实验研究的见解。

章节介绍:在强光-物质耦合和微腔中激子-极化子观测的驱动下,我们利用不同的实验平台研究光-物质相互作用。最近的发展得益于努力获得极化子BEC,甚至已经设想了用于实际应用的电驱动极化子光源。这就需要在生长和图案化设计方面取得技术进步,才能制造出所需的以二维激子气体为核心的微腔,用于耦合实验以及基于极化子的量子气体和超流体的形成。在此背景下,本文将介绍微腔器件的生长和处理,从III/V外延的典型示例入手。此外,还提出了一种实现垂直发射类激光二极管结构的极化子器件的主要方法。然后,本文总结了用替代材料系统实现的微腔系统,每种系统都具有自己的合法性,吸引力和挑战性,主要针对BEC的室温观察进行了开发和研究。

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7. Semiconductor Nanophotonics 图书

图书介绍:本书全面概述了半导体纳米结构和纳米光子器件的最新发展。

章节介绍:将小InAs岛循环沉积到GaAs矩阵中会导致形成一个定制的粗糙量子阱,该包阱含密集分布的富In团聚体,称之为亚单层量子点,它支持有效的激子形成。而锑合金化进一步增强了亚单层结构的载流子定位特性。在本章中,我们将讨论合金化和非合金化InAs亚单分子层量子点的生长、结构、光学和光电性质以及基于这些结构的量子点和器件。基于结构和光学特性,我们发现定位中心的密度比自组装量子点的密度高出一个数量级。亚单层量子点显示出类似于量子点的超快载流子动力学,同时提供了明显更大的模态增益,该增益达到了InGaAs量子阱结构的已知值。我们建立了亚单层势场中状态密度和相关散射通道的数值模型。合金化和非合金化的亚单分子层量子点的主要不同之处在于空穴的局域性,锑的加入显著提高了量子点的空穴局域化程度。我们证明了合金化亚单层量子点支持异维约束,从完全零维到具有零维约束空穴和二维自由电子的异质约束。

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