通常の音響電気効果を越えて:音響領域とフォノン媒介Bloch利得における超光速現象【JST・京大機械翻訳】

Apostolakis A.; Balanov A. G.; Kusmartsev F. V.; Alekseev K. N.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214712990222 整理番号：22P0328566

通常の音響電気効果を越えて:音響領域とフォノン媒介Bloch利得における超光速現象【JST・京大機械翻訳】

Beyond the ordinary acoustoelectric effect: superluminal phenomena in the acoustic realm and phonon-mediated Bloch gain

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発行年： 2022年04月08日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月08日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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コヒーレントフォノンはナノ構造材料のオプトエレクトロニクスおよび輸送特性を制御し,増強するための有力なツールとして使用できることを示した。最近の研究は,半導体ヘテロ構造における音響フォノンと高速移動キャリアとの相互作用が,通常と誘起されたCherenkov効果を引き起こす電子-フォノン不安定性を伴うことを明らかにした。しかし,このような不安定性の発達はまだ十分に理解されていない。本研究は,Cherenkov不安定性を超える他の超音速現象が,音響平面波によって駆動されるミニバンド半導体超格子(SLs)における非平衡電荷輸送に対して可能であることを示した。半古典的非摂動法と分岐理論の要素を用いて,超音速電子による特定のSLフォノンの発光と電子へのそれらの逆作用によって引き起こされる動的不安定性(分岐)の開始の条件を見出した。特に,根底にある放射機構は,Ginzburg-Frank-Tamm理論に従って,正常または異常ドップラー効果のいずれかに接続される。SLの空間的に周期的構造を通して伝搬する電子バンチの形成に関して,誘起ドップラー効果の出現も議論した。音波の振幅が特定の閾値を超えるとき,このシステムで発達した動的不安定性は,ドリフト速度反転,音響減衰における共鳴および絶対負の移動度として現れる。発見された超輝度ドップラー現象は,新しいフォノニックデバイスの開発のために地上を創り出すGHz-THz電磁波の同調可能な広帯域増幅と発生に利用できることを示した。【JST・京大機械翻訳】

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結晶中のフォノン・格子振動 , 固相転移 , ポーラロン,電子-フォノン相互作用

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