Kondo effect in electrostatically defined ZnO quantum dots
本研究首次在ZnO异质结构中静电形成量子点，发现与电子数奇偶性无关的近藤效应，并指出电子关联起关键作用，为量子器件应用提供新可能。
2023-11-21 cond-mat.mes-hall
Fermi edge singularities in transport through lateral GaAs quantum dots
我们测量隧道电流通过静电定义的量子点在GaAs/AlGaAs异质结连接到两个引线。对于某些隧道势垒配置和高样品偏置，我们发现一个明显的共振与费米边缘奇点。当量子点的电化学电势与较少耦合到量子点的铅的费米能级对准时，出现这种多体散射效应。通过改变相对隧穿势垒强度，我们能够调整局域电子与费米海的相互作用。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Intersubband scattering in n-GaAs/AlGaAs wide quantum wells
在75 nm宽的量子阱中，用高强度表面声波加热二维电子，观察到电导率的慢磁振荡。这些磁振荡是由对称和非对称子带之间的子带间弹性散射引起的，这些子带是由于量子阱中心的静电势垒而形成的。这些子带之间的隧道分裂以及子带间散射率的确定。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
In situ reduction of charge noise in GaAs/AlGaAs Schottky-gated devices
我们发现，绝缘静电门可以用来强烈抑制无处不在的背景电荷噪声肖特基栅GaAs/AlGaAs器件。通过一个2-D自洽模拟的导带分布，我们表明，这一观察结果可以解释为减少泄漏的电子从肖特基栅极到半导体通过肖特基势垒，符合“偏置冷却”的效果。在噪声降低时，噪声功率谱通常从洛伦兹型变为$1/f$型。通过比较不同Al含量的晶片，我们排除了DX中心在电荷噪声中起主导作用。
2008-12-03 cond-mat.mes-hall
Localization-Delocalization Transition of Indirect Excitons in Lateral Electrostatic Lattices
研究了GaAs/AlGaAs耦合线性量子阱中间接激子的输运。随着晶格振幅的减小或激子密度的增加，可以观察到跨晶格输运的定域-离域跃迁（LDT）。激子相互作用能在跃迁处接近晶格振幅。这些结果与模型一致，该模型将LDT归因于激子气体通过外部势的相互作用诱导的渗流。我们还讨论了应用晶格势估计无序和激子相互作用的强度。
2009-01-10 cond-mat.mes-hall
Electronic band structure in $n$-type GaAs/AlGaAs wide quantum wells in tilted magnetic field
在$T$ =（20 - 500）mK下，用非接触声学方法测量了宽量子阱（75 nm）n-AlGaAs/GaAs结构中交流电导率实部$σ_1$在磁场中的振荡.在宽量子阱中，电子能带结构与两个子带电子谱相关联，即由于电子的静电排斥而形成的对称（S）和反对称（AS）子带。在实验中观察到的倾斜磁场中的振荡幅度的变化是由于不同子带（S和AS）的朗道能级在费米能级处的交叉引起的。在这项工作中开发的理论表明，这些交叉是由在S和AS子带的回旋能量的差异引起的面内磁场。
2019-09-02 cond-mat.mes-hall
Influence of Internal Fields on the Electronic Structure in Self-Assembled InAs/GaAs Quantum Dots
锌量子点中的内建静电场主要来源于：（1）基本晶体原子性和两种不同材料之间的界面，（2）应变弛豫，和（3）压电极化。本文利用原子NEMO三维模拟器，研究了三种不同几何形状的InAs/GaAs量子点（盒形、圆顶形和棱锥形）内场的起源和性质。然后，我们计算和描绘的内部字段中的一个粒子的电子状态在导带的能量状态，各向异性和非简并性的P级，并形成混合激发束缚态的移动方面的影响。本研究采用的模型和方法是：（1）应变相关Keating势的价力场（VFF）计算原子应变弛豫，（2）20带最近邻sp 3d 5s * 紧束缚模型计算单粒子能态，（3）20带最近邻sp 3d 5s * 紧束缚模型计算单粒子能态，（4）20带最近邻sp 3d 5s * 紧束缚模型计算单粒子能态。（3）对于压电性，首次在sp ~ 3d ~ 5s ~* 紧束缚理论的框架内，已经考虑了四种不同的最近提出的极化模型（线性和非线性）与原子式3-DPoisson解算器的结合，该解算器也考虑了图像电荷效应。具体而言，在最近的研究类似的量子点，我们的计算产生了非零净压电贡献内置的静电场。还证明了全三维（3-D）原子材料表示的重要性，以及在这些降维量子点的数值建模中使用现实扩展的衬底和帽层（包含约200万个原子的系统）的必要性。
2010-05-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
High-efficiency optical pumping of nuclear polarization in a GaAs quantum well
研究了高质量GaAs/AlGaAs量子阱中光激发电子对核自旋的动态极化。我们发现了一个令人惊讶的高效率的自旋转移从电子到核所反映的最大核场为0.9 T在倾斜的外部磁场的强度只有1 T。这种高效率是由于极化核系统的低自旋泄漏，因为除了超精细相互作用之外的自旋弛豫机制被强烈抑制，导致高达1000 s的长核弛豫时间。为此目的的关键成分是异质结构内的低杂质浓度，而来自周围势垒中的带电杂质的静电势通过照明而被屏蔽，通过照明，与将系统保持在黑暗中相比，自旋弛豫时间增加。这一发现表明，获得高的核自旋极化所需的持久的载流子自旋相干的战略。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Semiconductor membranes for electrostatic exciton trapping in optically addressable quantum transport devices
本文通过将 GaAs 异质结构减薄为 220 nm 薄膜，利用局部电场和量子限制 Stark 效应形成激子陷阱，同时保持高迁移率与量子输运特性。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall
Coulomb correlated multi-particle states of weakly confining GaAs quantum dots
Masaryk University（马萨里克大学）；Czech Metrology Institute（捷克计量研究所）
本文研究了弱限制GaAs量子点中库仑相关多粒子态的电子和发射特性，利用8带k·p模型结合连续弹性和配置相互作用，通过偶极和超越偶极近似计算振子强度和辐射速率，并验证了实验数据的一致性。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall
Induced superconductivity in high mobility two dimensional electron gas in GaAs heterostructures
约瑟夫逊场效应晶体管（JoFET）概念的引入引发了对半导体中邻近效应的积极研究。在InAs、石墨烯和拓扑绝缘体中的二维气体中，以及在包括量子自旋霍尔边缘的一维系统中，已经证明了诱导超导性和临界电流的静电控制。最近，对超导体-半导体界面的兴趣被马约拉纳费米子的研究所重新唤起，马约拉纳费米子被预测存在于界面处。更奇异的非阿贝尔激发，如parafermion（分数马约拉纳费米子）或斐波那契费米子可能会形成时，分数量子霍尔边缘状态界面超导。在本文中，我们开发了透明的超导接触，高流动性的二维电子气（2DEG）在GaAs中，并证明了诱导超导跨越几个微米。超电流在弹道结已被观察到跨越0.6 $μ$ m的2DEG，以前只在点接触，但必不可少的形成分离良好的非阿贝尔状态的制度。高临界场（$>16$特斯拉）的NbN接触，使长期寻求的制度之间的相互作用的超导电性和强关联的状态在高磁场的2DEG的调查。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic Elastic Distortions in GaAs Quantum Dot Heterostructures
在高电子迁移率半导体异质结构中形成的量子器件提供了一种途径，通过该途径可以在光刻和集成电子学可访问的长度尺度上利用量子力学效应。半导体异质结构器件中量子点的静电定义本质上涉及金属电极的复杂图案的光刻制造。金属/半导体界面的形成、与多晶金属层相关联的生长过程以及不同的热膨胀在量子器件的有源区域中产生弹性变形。理解和控制这些扭曲是量子器件开发中的一个重大挑战。我们报告同步辐射X射线纳米衍射测量结合动态X射线衍射模型，揭示晶格倾斜的深度平均值高达0.04度。在GaAs/AlGaAs异质结构中，二维电子气（2DEG）中的应变为10^-4量级。GaAs/AlGaAs异质结构中的弹性变形由于通过压电效应产生的变形势和电场而修改2DEG中的势能景观。由金属电极引起的应力直接影响控制量子点形成的电势最小值的位置以及相邻量子点之间的耦合的能力。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the charge distribution of a GaAs-based nanoelectronic device: A large experimental data-set approach
在量子纳米电子学中，数值模拟已经成为一种无处不在的工具。然而，与实验的比较通常是在定性水平上进行的，或者仅限于具有少数拟合参数的单个设备。在这项工作中，我们评估这些模拟的预测能力，通过比较一个单一的模型与一个大型的实验数据集的110个设备与48个不同的几何形状的结果。这些器件是由沉积在高迁移率GaAs/GaAlAs二维电子气顶部的静电栅极制成的各种形状和尺寸的量子点接触。我们研究了夹断电压施加在栅极上耗尽二维电子气在不同的空间位置。我们认为，夹断电压是一个非常强大的签名的电荷分布在设备中。大型实验数据集使我们能够严格审查建模，并得出一个强大的单参数模型，可以在现场校准，这是进行预测模拟的关键一步。
2022-11-13 cond-mat.mes-hall
Effect of the Pauli principle on photoelectron spin transport in $p^+$ GaAs
在p+ GaAs薄膜中，通过成像自旋极化曲线与离紧聚焦光激发点距离的函数关系，从理论和实验上研究了光电子简并对自旋输运的影响.在电子气简并（高浓度，低温）下，在极化分布的中心处出现下降，在距中心约$2 \; μm$的距离处出现极化最大值。这个违反直觉的结果揭示了光电子扩散依赖于自旋，这是泡利原理的直接结果。这导致自旋刚度的浓度依赖性，而自旋依赖性的迁移率被发现是弱的掺杂材料。考虑了局域激光激发下简并电子气中自旋输运的各种效应。的耦合扩散方程的数值解的数据的比较表明，双极耦合与孔的激发点的稳态光电子密度增加，因此退化引起的极化下降的幅度。热电电流预计取决于自旋下简并（自旋Soret电流），但这些电流是可以忽略不计的，除了在非常高的激发功率，他们发挥相对较小的作用。由于空穴气的静电屏蔽，库仑自旋阻力和带隙重整化可以忽略不计。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Electrostatic splitting of an Edge Magnetoplasmon Resonator
Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）
本文研究嵌入边磁等离激元谐振器的量子点接触的效应，结合直流与射频测量证实多种量子霍尔态特征，通过静电栅控确定相关参数，提出与实验吻合的几何模型。
2026-09-07 cond-mat.mes-hall
Experimental verification of electrostatic boundary conditions in gate-patterned quantum devices
在栅极图案化量子器件的模型中，重要的是选择正确的静电边界条件（BC）以匹配实验。在这项研究中，我们模型的门控图案化的设备在掺杂和未掺杂的GaAs异质结构的各种BC。最好的匹配是获得一个不受约束的表面之间的栅极，其上的电介质区域和表面电荷的冻结层，连同一个非常深的背边界。在实验上，我们发现一个0.2V的偏移夹断特性的一维通道在掺杂异质结构之前和之后蚀刻掉ZnO覆盖层，预测的模型。此外，我们观察到一个明确的量子化电流驱动的表面声波通过横向诱导的n-i-n结在未掺杂的异质结。在该模型中，在这种类型的器件中泵浦电子的能力对背面BC高度敏感。使用改进的边界条件，可以直接使用标准软件相当准确地建模量子器件。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
The origin of switching noise in GaAs/AlGaAs lateral gated devices
本文研究了GaAs/AlGaAs异质结中由表面栅静电定义的横向量子结构中低温开关噪声的来源。通过监测在1.2 K左右量子点接触的第一步上$e^2/h$周围的电导波动来测量噪声。冷却与栅极上的正偏置大大降低了这种噪声，而不对称的偏置加剧了它。我们提出了一个模型，在该模型中，噪声来自于隧道通过肖特基势垒下的栅极到掺杂层的电子漏电流。减少噪音的关键是在实验条件下保持这种屏障不透明。偏置冷却降低了离子化供体的密度，这建立在有效的负栅极电压中。因此，需要较小的负偏置来达到期望的操作点。这抑制了来自栅极的隧穿，从而抑制了噪声。离子化施主密度的降低也增强了在给定施加电压下隧穿的势垒。该模型的支持来自于我们直接观察到的泄漏电流进入一个封闭的量子点，周围的$10^{-20} \mathrm{A}$为这个设备。电流由相邻的量子点接触检测到，该量子点接触显示出与单个电子隧穿到量子点相关的时间上的单调步骤。如果施加不对称的栅极电压，我们的模型表明，噪声将增加的结果，更负的栅极电压施加到一个栅极，以保持相同的设备电导。我们在实验中观察到了这种行为。
2005-06-14 cond-mat.mes-hall
Large transconductance oscillations in a single-well vertical Aharonov-Bohm interferometer
首次报道了基于GaAs/AlGaAs单量子阱的垂直纳米结构电导中的Aharonov-Bohm（AB）干涉。阱的两个最低的子带在空间上被源自调制掺杂QW中的电子排斥的Hartree势垒分离，并提供AB双路径几何结构。分裂门控制面内电子动量色散。在我们的系统中，我们已经清楚地证明了在静电和磁模式下的AB干扰。在后一种情况下，施加的磁场平行于量子阱平面，垂直于0.02 μ m^2 AB环。在静电工作模式下，单量子阱方案导致了相对振幅超过30%的大振幅振荡。本设计策略的相干纳米电子器件的实施的相关性被强调。
2000-09-07 cond-mat.mes-hall
Artificial electrostatic crystals: a new platform for creating correlated quantum states
School of Physics, University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）；Australian Research Council Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies（澳大利亚研究委员会未来低能电子技术创新中心）；Rzhanov Institute of Semiconductor Physics（兹哈诺夫半导体物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室）
本文提出了一种通过在GaAs量子井中的二维电子气上叠加周期性静电势来构建可调人工晶体的方法，展示了如何通过电门控实现从线性石墨烯状到平坦的kagome状能带的连续调节，并观察到在kagome平坦带半填充时出现的强绝缘态，这与长程库仑相互作用和邻近空位间局域电子有关。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall
Statistical evaluation of 571 GaAs quantum point contact transistors showing the 0.7 anomaly in quantized conductance using millikelvin cryogenic on-chip multiplexing
该研究利用片上低温复用架构在5个GaAs芯片上测量571个QPC，统计分析量子化电导0.7异常，发现其更符合短程相互作用van Hove模型而非自发极化或Kondo模型。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cs.AR cs.SY
Pyroelectric effects in hybrid semiconductor-lithium niobate quantum devices
University of Rochester（罗切斯特大学）；University of Rochester Center for Coherence and Quantum Science（罗切斯特大学相干与量子科学中心）
研究发现铌酸锂中的压电效应抑制了混合量子器件中量子点的操作，强调了在量子互连和转换器发展中减轻压电效应的重要性。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Compensation of Dipolar-Exciton Spin Splitting in Magnetic Field
在垂直磁场中，研究了在25 nm GaAs/AlGaAs单量子阱中横向势阱中收集的空间间接偶极激子的磁致发光.陷阱中心的重空穴激子的发光线的顺磁自旋分裂在低于临界值的磁场（约2特斯拉）下得到完全补偿。自旋分裂补偿效应是由稠密激子玻色气体中的交换相互作用引起的，这与已有的理论概念定性一致。在低于1.5 Tesla的低磁场范围内，观察到了高达3 meV的异常大的蓝移，这与阱的非均匀静电场中存在的面内电场分量有关。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
Ultrafast laser-induced subwavelength structures towards nanoscale: the significant role of plasmonic effects
近年来，通过控制复杂人造结构上的表面等离子体激元（SPs）来实现对光的超越衍射极限的操控，引起了人们极大的兴趣。然而，在这里，我们证明了在短脉冲激光烧蚀超快活性等离子体结构自发产生凭借等离子体效应，而不是人类的聪明才智。首先，分裂的激光诱导的亚波长光栅，实验证明在ZnO，Si和GaAs，被证实起源于SP模式的转换从共振到非共振模式，并进一步同相或反相非对称模式。此外，随着脉冲数的增加，激光诱导结构的普遍缩小是来自于等离子体相互作用的物理机制从光学机制到静电机制的转换，这可能会引起准静态SP，其相互作用尺度远远超过衍射极限，并导致超快，非热烧蚀的非凡的静电增强。等离子体激元机制揭示了超快激光诱导纳米结构的深亚波长空间尺度和超短时间尺度之间的联系：基本上，“纳米尺度”倾向于消除电磁延迟效应并对入射场产生瞬时响应，并引起静电相互作用和巨大的局域场增强，从而在巨大的静电力驱动下促进超快烧蚀。因此，同时提供“纳米级”和“超快”的活性等离子体结构易于在超快烧蚀中形成。此外，等离子体激元机制可以作为一种强大的“进化力”，在多脉冲烧蚀中发挥作用，促进共振纳米结构的生长--各种典型的等离子体激元结构可以通过多脉冲演化自生成，这可以被认为是一种自然等离子体激元。
2012-05-28 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.plasm-ph
The effect of the frozen and pinned surface approximations on the spatial distribution of incompressible and compressible strips in quantum Hall regime
钉扎面近似和冻结面近似是半导体结构暴露面边界条件的两种常用近似。本文研究了在量子霍尔效应下，钉扎表面和冻结表面边界条件对GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气中可压缩和不可压缩条带空间分布的影响。我们用半经典的Escheras-Fermi方法描述多体问题，同时用Poisson方程描述静电场。我们观察到，边界条件显着影响的空间分布的可压缩和不可压缩的条带。
2012-03-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Space- and time-dependent quantum dynamics of spatially indirect excitons in semiconductor heterostructures
利用分步傅里叶方法研究了一维两粒子薛定谔方程的幺正传输，研究了半导体异质结构中空间间接激子（IX）的相干演化.在双粒子动力学模型中，考虑了电子-空穴对之间的相互库仑作用和由外部门产生的分别作用于两个粒子的静电势。作为相关的例子，步骤/下坡和势垒/阱电位配置文件被认为是。分析了散射过程中随时间和空间变化的演化以及时间渐近行为。对于GaAs基器件的典型参数，由于库仑、静电和动能尺度的可比性和竞争性，该对的透射或反射被证明是一个复杂的两粒子过程。取决于散射势的强度和各向异性，量子演化可能导致IX内部自由度的激发、对的解离或由于势垒区域中的一个粒子的驻留而在小周期IX波包中的透射。我们讨论了发生在全参数空间的散射潜力和我们的结果为当前激子技术的相关性的每个过程。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall
Resistance Fluctuations in Composite Fermion State near Landau Level Filling Factor $ν= 1/2$ in A Square Quantum Well
研究了GaAs-Al_（0. 3）Ga_（0. 7）As方阱（宽35 nm）在磁场高达42 T和温度50 ~ 1.5 K范围内朗道能级填充因子$ν= 1/2$附近的磁输运。在T < 200 mK的低温下，Rxx表现出一个深的、强烈依赖于温度的最小值，中心位于$ν= 1/2$。伴随的Rxy与磁场（B）不是严格线性的，并且Rxy相对于B的一阶导数在$ν= 1/2$处示出尖锐的尖点，指示非经典的霍尔效应。我们验证这些特性是单层起源通过施加平面内磁场或静电门。该数据可以用信号表示复合费米子状态中对量子阱中的$ν= 1/2$配对的挫折，其中电子层厚度远远超过磁性长度。
2008-08-29 cond-mat.mes-hall
Investigations on unconventional aspects in the quantum Hall regime of narrow gate defined channels
本文报道了窄沟道中不同迁移率下的整数量子化霍尔效应的理论和实验研究。在GaAs/AlGaAs异质结的表面上通过偏置金属栅，在二维电子系统中静电地限定霍尔条。在低迁移率状态下，经典霍尔电阻线与高温极限下测量的磁场成比例，并穿过每个霍尔平台的中心。对于高迁移率的样品，我们观察到在线性响应测量，这种对称性被打破，经典的霍尔线削减高原不是在中心，但在较高的磁场附近的边缘的高原。这些实验结果证实了考虑到霍尔条内载流子的相互屏蔽的量子霍尔效应模型的非常规预测。该理论是基于解决泊松和薛定谔方程在一个自洽的方式。
2007-09-21 cond-mat.mes-hall
Coherent rotations of a single spin-based qubit in a single quantum dot at fixed Zeeman energy
单个基于自旋的量子位的相干旋转可以在固定的塞曼能量下电实现，其中量子位仅在单个静电定义的量子点内定义; $g$因子和外部磁场保持恒定。所有需要改变的是金属栅极上的电压，其有效地改变椭圆形量子点的形状。赝自旋1/2量子位是从二维势阱中三个相互作用电子的二维$S=1/2$、$S_z=-1/2$子空间构造的。旋转是通过改变约束势的形状来改变伪磁场的方向而产生的。通过导出长程库仑相互作用矩阵元的精确解析解，我们明确地计算了赝磁场的大小和方向范围。给出了{GaAs}的数值估计。
2005-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Collective electronic excitation in a trapped ensemble of photogenerated dipolar excitons and free holes revealed by inelastic light scattering
光生激子系综限制在耦合GaAs量子阱探测发射光谱和共振非弹性光散射的互补方法。横向静电陷阱的几何形状被用来创建空间间接激子和多余的空穴具有类似的密度在10 $^{11}$ cm $^{-2}$的顺序的密集系统。非弹性光散射光谱揭示了一个非常尖锐的低洼集体模式，确定在0.44 meV的能量和半高宽只有~50 $μ$ eV。这种模式被解释为耦合到光生间接激子的过量空穴系统的等离子体激元激发。间接激子的发射能量在垂直施加的电场的应用下移动，其中量子限制斯塔克效应不受自由载流子的存在的干扰。我们的结果说明了研究光生激子系统中的低位集体激发的潜力，以探索多体相图，相关的相变，和相互作用物理。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Field effect induced mesoscopic devices in depleted two dimensional electron systems
嵌入在GaAs/AlGaAs异质结构的二维电子系统（2DES）中的纳米电子器件能够实现从基础研究到高速晶体管的各种应用。因此，通常通过选择性耗尽预先存在的2DES来为载流子创建势垒来限定电路。在这里，我们探索一种替代的方法：我们耗尽的2DES全球通过施加负电压的全球顶栅和屏幕的电场的顶栅仅局部使用纳米级栅极放置在晶圆表面之间的平面的2DES和顶栅。自由载流子位于屏蔽门下方，其性质可以通过几何形状和施加电压来控制。这种方法对于利用电场效应定义复杂电路具有相当大的优势，因为它可以减少门的数量并简化门的几何形状。例子是具有环形拓扑结构或量子点大阵列的载体系统。在这里，我们提出了第一次探索这种方法追求场效应，霍尔效应和Aharonov-Bohm测量研究静电，动力学和相干性质。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
The 0.7 anomaly in quantum point contact; many-body or single-electron effect?
除了通常的量子化步骤上的准一维导体的弹道电导，一个额外的平台状功能出现在一个分数约0.7以下的第一个电导步骤在GaAs基量子点接触（QPC）。尽管对这种异常特征进行了大量的研究，但其起源仍然不清楚。在这里，一个独特的模型，这种异常提出依赖于量子力学的基本原理。注意到，在QPC中打开准一维导电通道之后，单个电子一次穿过通道，并且这样的电子原则上可以被观察到。观察的行为破坏了自旋态的叠加，否则电子就存在于自旋态中，这就抑制了它们的量子干涉。结果表明，QPC电导，然后减少了0.74的一个因素。如果电子由于共振传输而在通道中花费一些时间，则电子的“可见性”增强。电子共振也可以解释反常的不寻常的温度行为，以及它最近发现的功能：振荡调制作为沟道长度和静电势的函数。给出了实验验证模型的配方。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall
Quantum dots and spin qubits in graphene
本文综述了石墨烯量子点及其作为自旋量子比特宿主的研究进展。我们讨论了与GaAs等更标准的材料相比，石墨烯量子点用于自旋量子位的优势和挑战。我们首先概述了这个年轻而迷人的领域，然后将详细讨论门可调量子点。我们计算了三种不同量子点结构的束缚态，其中体隙允许通过静电场进行限制：（i）具有扶手椅边界的石墨烯纳米带，（ii）单层石墨烯中的圆盘，以及（iii）双层石墨烯中的圆盘。为了使石墨烯量子点在自旋量子比特的背景下有用，人们需要找到可靠的方法来打破谷简并性。这在这里通过在（i）中或在（ii）和（iii）中通过磁场特定终止石墨烯来实现，而不需要特定边界。我们进一步讨论了如何操纵这些量子点中的自旋，并解释了自旋退相干和弛豫机制所造成的自旋轨道相互作用结合电子-声子耦合，并通过超精细相互作用与核自旋系统。
2010-04-13 cond-mat.mes-hall
Overflow of a dipolar exciton trap at high magnetic fields
本文研究了耦合GaAs量子阱中法拉第组态在强磁场下的横向俘获偶极激子系综。在光致发光实验中，我们确定了三个磁场制度。在低场下，激子密度通过减少的载流子从陷阱逃逸而增加，并且另外，激子的发射能量通过正的抗磁位移而校正。在中间场，适用磁场相关的校正项，其遵循中性磁激子的特性。由于结合能和寿命增加的组合效应，激子密度从零到约7特斯拉大致加倍。在后一个高场值下，载流子仅占据最低的朗道能级。在这种情况下，激子陷阱可以独立于捕获势的静电深度而溢出，并且由所谓的量子限制斯塔克效应引起的激子的能量移动被有效地补偿。相反，激子能量似乎是由多体相互作用项的磁场相关重整化驱动的。在这种情况下，消除了陷阱电位边缘的寄生面内场的影响。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Exact two-body quantum dynamics of an electron-hole pair in semiconductor coupled quantum wells: a time-dependent approach
我们模拟了GaAs耦合量子阱系统中空间间接激子（两个粒子被限制在不同层中的电子-空穴对）的含时相干动力学。我们使用一个酉波包传播方法，充分考虑到在二维系统中的两个粒子的四个自由度，包括远程库仑吸引力和任意的二维静电势分别影响电子和/或空穴。该方法已实现大规模并行架构，以应付巨大的数值问题，表现出良好的缩放性能，并允许几十皮秒的进化。我们研究了瞬态时间现象和渐近时间透射和反射系数的潜在的配置文件组成的i）扩展的障碍和井和ii）单缝几何。我们发现了内部两体动力学的清晰特征，在皮秒时间尺度上的瞬态现象可能会被光谱学揭示。精确的结果进行了比较，平均场的方法，忽略动力学相关的建设，原来是不足以描述在现实的实验条件下的电子-空穴对的演变。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
Robust integer and fractional helical modes in the quantum Hall effect
具有一维螺旋模式的电子系统，其中电子的自旋和动量被锁定，最近已经成为其自身的一个重要领域。当耦合到一个传统的超导体，这样的系统预计将表现出拓扑超导性，一个独特的阶段，引起异国情调的马约拉纳零模式。更有趣的是分数螺旋态，这是以前没有观察到的，它为实现广义的准费米子开辟了道路。这些准粒子具有非阿贝尔交换统计，可以作为拓扑量子计算的基础。在这里，我们提出了一种新的方法来形成保护的一维螺旋和分数螺旋边缘模式的量子霍尔制度。该平台是基于一个精心设计的双量子阱结构的高迁移率GaAs为基础的系统。反过来，量子阱容纳两个2D电子的子带，每个子带被调谐到量子霍尔效应状态。通过对结构的不同区域进行静电门控，形成属于具有相反自旋的朗道能级的反向传播整数以及分数边缘模式，从而呈现螺旋模式。我们证明，由于自旋保护，这些螺旋模式保持弹道，没有观察到大距离的混合。除了螺旋模式的形成，这个新的平台可以被利用作为一个丰富的游乐场的人工诱导复合分数边缘模式，以及建设的干涉仪的基础上手性边缘模式。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Effects in Carbon-Nanotube Double Quantum Dots
研究了在自旋轨道和库仑相互作用下，具有一个和两个静电约束电子的窄隙碳纳米管中对称双量子点的能谱。与GaAs量子点相比，由于自旋-轨道相互作用通过两个独立的耦合常数将电子的同位旋耦合到其真实自旋，因此光谱表现出更丰富的结构。在一个点中，两个常数结合起来将光谱分成两个Kramers双峰，而反对称常数单独控制点之间Kramers双峰的隧穿速率差异。对于双电子制度，自旋轨道分裂能谱的详细结构的研究作为一个函数的失谐量子点之间的22维希尔伯特空间内的单纵模模型的框架内。我们发现了一个竞争效应的隧道和库仑相互作用。前者有利于左右对称的两粒子基态，而在库仑作用大于隧穿作用的情况下，则存在左右反对称的基态，因此，在$(11)$ - $(02)$简并点两侧的基态可能具有相反的左右对称性，并且当从$(11)$ - $(02)$简并点的一侧到另一侧调谐系统时的电子动力学由三个选择规则（自旋、同位旋和左右对称性）控制。我们讨论了自旋退相和泡利封锁实验的影响。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall
Quasilocal transport in the integer quantised Hall effect: adiabatic separation, local Ohm's law, and Joule heating of the incompressible strips
Vocational School, Atlas University（阿特拉斯大学职业学院）
本文通过分离快速回旋运动与慢速引导中心景观，建立准局域欧姆模型，揭示非压缩条带吸引电流并产生焦耳热，且热效应受损失定律限制。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall
Zero-Magnetic Field Fractional Quantum States
自从1982年分数量子霍尔效应被发现以来，人们一直在理论上讨论在没有量子化磁场形成的朗道能级的情况下电导分数量子化的可能性。虽然理论上已经设想了各种情况，特别是晶格模型中的能带平坦类似朗道能级，预测的分数从来没有被观察到。在这封信中，我们表明，奇数和偶数分母分数可以观察到，并操纵，在没有量化磁场，当低密度的电子系统在GaAs基的一维量子线被允许在第二维放松。有人建议，这种弛豫的结果在形成一个锯齿形阵列的电子与环形路径，建立一个循环电流和由此产生的能量降低。已经观察到对称和非对称限制的行为，但增加限制势的非对称性，导致限制的平坦化，增强了新的分数态的出现。我们发现，一个平面内的磁场诱导新的甚至分母分数可能指示电子配对。这里描述的新的量子态对低维电子系统的物理和量子技术都有意义。这项工作将使进一步发展的结构，旨在静电操纵电子形成特定的配置。反过来，这可能会导致设计师定制分数态，以放大未来量子计算中重要的特定属性。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-Efficiency Tunable Microwave Photon Detector Based on a Semiconductor Double Quantum Dot Coupled to a Superconducting High-Impedance Cavity
École Polytéchnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Basel（巴塞尔大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Lund University（隆德大学）
本文提出一种高效微波光子探测器，利用半导体双量子点与超导高阻腔耦合，实现接近70%的单光子探测效率，展示了在3-5.2 GHz范围内系统的高效性，为量子微波光学和混合量子信息技术提供了新平台。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
