Indirect spin dephasing via charge state decoherence in optical control schemes in quantum dots
我们证明了,即使在没有任何直接的自旋和它的环境之间的相互作用的情况下,在一个量子点中的载流子的光驱动自旋通过条件光诱导电荷演化进行间接退相。本文提出了一个具有自旋、电荷和贮库的三组分系统的间接退相的通用模型。本文研究了这种间接退相干通道在量子点中的光学自旋操纵,并考虑了它的非马尔可夫性质,对电荷-声子相互作用进行了微观描述。
2009-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Occurrence control of charged exciton for a single CdSe quantum dot at cryogenic temperatures on an optical nanofiber
利用单个量子点和光学晶体的混合系统研究了低温下CdSe核/壳量子点的光致发光特性。其关键是控制量子点的发射物种为带电激子,称为trions,其具有优于中性激子的特性。我们通过改变照射激光的波长和强度来研究量子点的光充电行为,并建立了一种方法来创建一个永久带电的情况,只要保持低温就可以持续。该方法为CdSe量子点在量子光子学中的应用开辟了一条新的途径,光荷电量子点与光致发光的混合系统可以很容易地应用于光纤同轴单光子发生器。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Information Processing Using Excitonic States of Quantum Dots and an Optical Cavity Manipulated by Collinear Laser Fields
在本文中,我们研究了一个用于量子信息处理的量子门的实现,该量子门是在共线激光场操纵的光腔中的量子点系统中实现的。为了简单起见,我们只给出了腔中两个量子点与两个共线场相互作用的模拟的理论和数值结果。可以以与两个量子点系统类似的方式来完成对腔中的许多量子点系统的扩展。结果表明,由于采用了共线场,通过适当选择共线场的失谐量和振幅,可以实现双量子比特门操作。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast optical control of entanglement between two quantum dot spins
两个量子比特之间的相互作用使纠缠成为可能,这种两粒子相关性是量子信息科学的核心。在半导体量子点中,许多工作集中在使用光学技术演示单自旋量子比特控制。然而,两个自旋量子比特的纠缠的光学控制仍然是从单个量子比特扩展到成熟的量子信息平台的主要挑战。在这里,我们将垂直堆叠量子点的进展与超快激光技术相结合,以实现对两个电子自旋纠缠态的光学控制。每个电子都在一个单独的InAs量子点中,自旋通过隧穿相互作用,其中隧穿速率决定了纠缠操作的执行速度。这里实现的双量子位门速度比其他系统快一个数量级。这些结果证明了光控量子点自旋在多量子比特系统中的可行性和优势。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling the nuclear polarization in quantum dots using optical pulses with a modest bandwidth
我们发现,具有适度光谱宽度的失谐光脉冲序列可以抑制InAs量子点中的核自旋。脉冲带宽足够大,以激发在这些带负电荷的点中的两个电子自旋本征态的相干叠加,但足够窄,以给出本征态之间的部分光谱选择性。电子自旋态的相干旋进和周期性激发聚焦核自旋分布,产生一组离散的旋进模式。光谱选择性通过依赖于光学自旋旋转而不是电子自旋弛豫的机制产生净核极化。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli Spin Blockade in a Resonant Triple Quantum Dot Molecule
量子点系统中的泡利自旋阻塞是指仅允许某些自旋态的电荷输运,它已成为半导体自旋量子位器件中的一种有效工具。本文从理论上研究了在外加磁场作用下,由三个相同量子点组成的三重量子点分子中的泡利自旋阻塞。当三电子态与二或四电子态共振时,Aharonov-Bohm振荡和塞曼分裂导致周期性的自旋阻塞效应。我们专注于在两个和三个电子共振的自旋封锁,并表明,我们可以调整的磁场,选择性地只允许自旋单重态或自旋三重态添加一个额外的电子从隧道耦合的铅。这种自旋阻断使三个量子点保持在对抗电荷噪声的最佳甜蜜点,证明了其作为量子点系统中量子位的有效读出方案的潜力。
2022-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dephasing of Exchange-coupled Spins in Quantum Dots for Quantum Computing
半导体量子点中的自旋量子比特为量子信息处理带来了可扩展性和长相干时间的希望。一种重要的半导体量子比特系统是捕获两个电子或空穴的双量子点,其自旋态编码通过交换相互作用耦合的单重态-三重态量子比特或两个单自旋量子比特。本文报道了双量子点中两个交换耦合自旋的自旋退相研究进展。我们首先讨论了基于交换作用的门定义量子点或施主原子中的双量子比特门和量子比特编码方案。然后,我们报道了单重态-三重态量子比特和双量子比特门的自旋退相研究进展。进一步讨论了抑制自旋退相的方法。对自旋退相的理解可以为实现基于自旋的量子计算的高保真量子门提供见解。
2021-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium dynamics in an optical transition from a neutral quantum dot to a correlated many-body state
研究了多体相互作用对简并电子气耦合的电荷可调量子点的光吸收谱的影响。间接路径(与点内激子产生随后隧穿相关联)与直接路径(与价带量子点电子的电离相关联)之间的建设性Fano干涉确保了随后的费米边缘奇异性的可见性,尽管吸收强度较弱。我们发现实验和重整化群理论之间的良好的协议,但只有当我们推广的安德森杂质模型,包括一个静态的空穴和动态的点电子散射势。后者强调了一个事实,即光学活性点作为一个可调的量子杂质,使调查的费米边缘物理学的一个新的动态制度。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simultaneous Spin-Charge Relaxation in Double Quantum Dots
研究了双量子点中单电子在自旋轨道和超精细相互作用下的声子诱导自旋和电荷弛豫。一个简单的玩具模型,结合直接衰变到基态的双点和间接衰变通过中间激发态产生的电子自旋弛豫率,非单调变化的点之间的失谐。我们证实了这个模型与GaAs双点上进行的实验,表明弛豫速率表现出预期的失谐依赖性,可以在几个数量级的电调谐。我们的分析表明,通过声子自旋轨道介导的弛豫作为主导机制,通过该双点电子自旋翻转率随失谐而变化。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Using spin bias to manipulate and measure quantum spin in quantum dots
利用格林函数理论研究了具有自旋相关的化学势分裂(自旋偏置)的双量子点与电极的耦合。通过施加大的自旋偏置,可以以完全电的方式操纵量子点(点1)中的量子自旋。为了非侵入性地监视点1中的量子自旋的操纵,提出了第二量子点(点2)与点1弱耦合。在两个量子点之间存在交换相互作用的情况下,量子点1中的极化自旋表现得像有效磁场,并且使附近的量子点2中的自旋弱极化。通过向点2施加非常小的自旋偏置,可以探测通过点2的自旋相关输运,从而允许非破坏性地识别点1中的自旋极化。这两个步骤形成了一个完整的计划,以操纵一个被困的自旋,同时允许这种操纵被监测的双点系统使用纯电动的方法。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane)用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明,在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Polar optical phonons in wurtzite spheroidal quantum dots: Theory and application to ZnO and ZnO/MgZnO nanostructures
解析推导了纤锌矿结构球形量子点的极性光学声子模。所开发的理论适用于一个独立的球形ZnO量子点和球形ZnO量子点嵌入到MgZnO晶体。纤锌矿(各向异性)量子点具有强烈不同的极性光学声子模式相比,锌(各向同性)量子点。所获得的结果允许一个解释和准确地预测声子峰的纤锌矿纳米晶体,纳米棒(长球体),和外延量子点(扁球体)的拉曼光谱。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Spin switching in semiconductor quantum dots through spin-orbit coupling
自旋轨道耦合影响半导体量子点的总自旋。我们分析了自旋轨道耦合,弱垂直磁场和变形的点的综合效应的理论预测。我们的研究结果允许表征的量子点作为自旋开关,可控的电子门。
2002-06-21 cond-mat.mes-hall
Optical Properties and Modal Gain of InGaN Quantum Dot Stacks
我们目前的堆叠InGaN量子点层的光学性质的调查,并证明其优于单一的量子点层结构。分别对包含具有量子点的单层或三重堆叠的量子点层的结构进行测量。随着量子点层数量的增加,检测到与量子点相关的光致发光的超线性增加,而当与单个量子点层的光致发光相比时,其他相关的GAN相关光谱特征的强度小得多。通过不同温度下的显微光致发光实验验证了活性材料的量子点特性。为了在未来的光学器件内的集成的可能性,阈值功率密度以及模式增益的研究,通过使用可变的条纹长度的方法。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall
Optical Stark Effect and Dressed Excitonic States in a Mn-doped Quantum Dot
报道了半导体量子点中Mn自旋的自旋相关光学修饰态和光学斯塔克效应的观测结果。利用强激光场对Mn掺杂量子点中的真空-激子或激子-双激子跃迁进行了光修饰,并在光致发光中测量了所产生的光谱特征。我们证明了Mn原子的任何自旋态的能量可以独立地利用由控制激光诱导的光学斯塔克效应进行调谐。高分辨光谱揭示了Mn掺杂量子点的每个光学跃迁的Autler-Townes分裂依赖于功率、偏振和失谐。该实验展示了激子-Mn系统的完整光学共振控制。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Representative longitudinal optical phonon modes in polar semiconductor quantum dots
从理论上讨论了极性半导体圆柱形量子点嵌入半导体基体中时代表性纵光学(LO)声子模的存在性。该方法是在考虑电子和受限LO声子之间的Fröhlich相互作用的介电连续模型内开发的。该理论适用于圆柱形GaAs/AlAs量子点内的绝热处理。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall
Fine structure and optical pumping of spins in individual semiconductor quantum dots
本文综述了半导体量子点的自旋性质及其对光谱的影响。光致发光和其他类型的光谱学被用于以高光谱和空间分辨率探测单个量子点中的中性和带电激子。光谱精细结构和极化揭示了量子点自旋如何相互作用以及与环境的相互作用。利用光学选择规则的选择性和自旋弛豫,实现了对基态电子和核自旋的光学自旋泵浦。通过这种机制,光可以用来处理自旋,用作信息的载体。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall
Bistability of optically-induced nuclear spin orientation in quantum dots
我们证明了光泵半导体量子点中核自旋极化的双稳性是一个普遍的现象,在很宽的参数范围内。在实验中,这种双稳态通过电子塞曼分裂的滞后行为表现出来,作为泵浦功率或外部磁场的函数。此外,我们的理论预测,核极化可以强烈地影响点中的电荷动力学,导致平均点电荷的双稳态。
2007-05-01 cond-mat.mes-hall
Four single-spin Rabi oscillations in a quadruple quantum dot
扩大量子位是实现有用的量子计算系统的必要步骤。在这里,我们展示了四个单独的电子自旋的相干操纵使用微磁体的方法在四重量子点-用于在多个量子点的单自旋控制的最大数量的点。我们观察拉比振荡和电子自旋共振(ESR)为每个点和评估的自旋-电耦合的四个点,最后讨论实际的方法来独立地解决单自旋控制在多个量子点系统包含更多的量子点。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall
Co-tunneling spin blockade observed in a three-terminal triple quantum dot
我们制备了一个三重量子点,每个量子点都有一个单独的接触引线,以研究隧道耦合的连续三个量子点中的泡利自旋阻塞。我们测量了在中心点和左点或右点之间流动的隧穿电流,其中左引线和右引线作为公共源极,中心引线作为漏极。在偏置稳定图中,我们建立了泡利自旋封锁在各自的相邻点,在双量子点系统中获得类似的功能。通过调节点间耦合门,我们进一步实现了两种不同条件下的泡利自旋封锁:强和弱点间隧道耦合区。在强耦合制度,我们观察到显着的抑制通过各自的双点由于泡利自旋封锁的共同隧穿。我们揭示了三点器件中第三个点对这种共隧穿泡利自旋封锁的影响,阐明了共隧穿泡利自旋封锁是通过激发态与第三个点能级的共振耦合以及左右两个点与相邻库的自旋交换而解除的.
2017-10-10 cond-mat.mes-hall
Theory of phonon-induced spin relaxation in laterally coupled quantum dots
计算了自旋轨道耦合下耦合横向量子点中声子诱导的自旋弛豫。对单点的计算与实验符合较好。自旋弛豫在双点在有用的点间耦合是由自旋热点是强烈的各向异性。自旋热点是无效的对角结晶取向的点与横向面内场。这种几何结构被提出用于基于自旋的量子信息处理。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall
Manipulating Single Spins in Quantum Dots Coupled to Ferromagnetic Leads
我们讨论的可能性,以产生,操纵和探测单级量子点耦合到铁磁铅单自旋。在点和引线之间流动的自旋极化电流导致非平衡自旋积累,即,量子点自旋的有限极化量子点的自旋极化的大小和方向都取决于引线的磁性以及它们与量子点的耦合。此外,它们可以通过外部施加的磁场或由于强相互作用的量子点态与自旋极化引线的隧道耦合而产生的固有存在的交换场来操纵。交换场可以通过栅极和偏置电压来调节,因此,这为操纵量子点自旋提供了方便的手柄。由于通过量子点自旋阀的传输敏感地取决于量子点自旋的状态,后者的所有动力学都反映在器件的传输特性中。
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Interplay of coupling and superradiant emmision in the optical response of a double quantum dot
从理论上研究了双量子点结构对超快光激发的光学响应。我们表明,一个特定类型的耦合点之间的相互作用和它们的集体与辐射环境的相互作用导致非常典型的功能,在时间分辨发光以及在系统的吸收光谱。对于足够强的耦合,即使两个点之间的跃迁能量失配远远超过发射线宽,这些效应仍然存在。
2009-10-04 cond-mat.mes-hall
Phonon impact on optical control schemes of quantum dots: The role of quantum dot geometry and symmetry
声子对半导体量子点的光学控制有很大的影响。当用几种理论方法对电子-声子相互作用进行建模时,量子点的几何形状近似为球形结构,尽管典型的自组装量子点是强烈的透镜形状。通过明确比较模拟的球形和透镜形的点使用一个行之有效的相关展开方法,我们表明,透镜形的点确实可以精确地映射到一个球形的几何形状时,研究声子对电子系统的影响。我们还给出了一个配方,以重现光谱密度从更多涉及的点,而简单的球形模型。另一方面,破缺球对称性对声子动力学的时空性质有明显的影响。作为一个例子,我们表明,对于一个透镜形的量子点的声子发射强烈集中沿最小轴的点的方向,这是很重要的声子用于不同的点之间的通信。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall
Electronic spin precession in semiconductor quantum dots with spin-orbit coupling
半导体量子点中的电子自旋旋进受到自旋轨道耦合的强烈影响。我们提出了一个在低磁场下的电子自旋共振理论,该理论预测了对点占据、磁场和自旋轨道耦合强度的强烈依赖性。库仑相互作用的影响也被考虑在一个数值方法。
2002-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin transitions in a small Si quantum dot
研究了小尺寸Si量子点基态能量与磁场的关系。在低场时,前五个电子以自旋向上-自旋向下的顺序加入,使总自旋最小化。这个顺序不适用于点中大量的电子。在高场下,点经历完全由塞曼能量驱动的具有不同自旋的状态之间的转变。我们确定了一些功能,可以归因于不同的自旋配置之间的过渡,保持总自旋的点。对于一些峰,我们观察到大的线性位移,对应于点的自旋的3/2的变化。这种变化需要点中的电子在每次隧穿事件中翻转其自旋。
2000-05-16 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-induced hole spin relaxation in a quantum dot molecule: the effect of $s$-$p$ coupling
我们研究了一个量子点的空穴$s$壳层和另一个量子点的$p$壳层之间的耦合对空穴$s$态子能级之间的自旋弛豫的影响。使用一个有效的模型,捕获的$p$壳的自旋-轨道效应,无论其起源,我们表明,强自旋混合的$p$壳可以转移到$s$壳的其他点,导致增强自旋弛豫在一定的能量范围内周围的$s$ - $p$共振,如果点是错位和磁场是从样品平面倾斜。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall
Quantum Dot as Spin Filter and Spin Memory
我们考虑一个量子点在库仑阻塞制度弱耦合到电流引线,并表明,在存在的磁场的点作为一个有效的自旋过滤器(在单自旋水平),产生一个自旋极化电流。相反,如果引线是完全自旋极化的,则点上自旋的向上或向下状态会导致大的顺序或小的共隧穿电流,因此,与ESR技术一起,该设置可以作为单自旋存储器操作。
2000-03-06 cond-mat.mes-hall
Optical properties of polaronic excitons in stacked quantum dots
本文采用非绝热方法研究了自组装量子点中极化激子的光学性质。一个平行六面体形状的量子点被认为是一个模型的自组装量子点的堆栈。激子-声子相互作用被考虑到特定于这些量子点的所有声子模式(块状,半空间和界面声子)。我们发现,堆叠的量子点之间的耦合可以导致强烈的增强的光学吸收的光谱范围内的特征声子卫星。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical response and exciton dephasing in quantum dots
考虑量子点不同激子态之间的声子辅助跃迁,对量子点中的四波混频极化进行了微观计算。结果表明,煎饼各向异性InGaAs量子点中的高激子态的完全不同的退相时间是实验观察到的光子回波信号中的双指数衰减的原因。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-spin coupling in electrostatically coupled quantum dots
我们研究了两个单电子量子点之间由于库仑相互作用和自旋轨道相互作用而产生的自旋-自旋耦合。我们发现一个各向异性的XY自旋-自旋相互作用,是正比于塞曼分裂所产生的外部磁场。这种相互作用的研究都在弱和强库仑排斥相对于点的能级间距的限制。结果表明,这种相互作用是点间距$a_0$和外磁场的非单调函数,而且对于某些特殊的$a_0$和/或磁场取向,这种相互作用为零.因此,这种机制提供了一种新的方式来产生和调节量子点之间的自旋相互作用。我们提出了一个方案来测量这种自旋-自旋相互作用的基础上自旋弛豫测量技术。
2006-08-23 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical properties of a three-dimensional anisotropic quantum dot
利用紧致密度矩阵方法和迭代法研究了三维各向异性量子点在相对于$z-$轴的均匀磁场作用下的线性和非线性光学性质.详细研究了抛物势的特征频率、磁场和入射光强对线性和非线性光学性质的影响。此外,考虑到有效质量随位置的变化,研究了量子点半径对线性和非线性光学性质的影响。结果表明,这些因素对各向异性量子点的光吸收系数和折射率的变化有很大的影响,位置效应对各向异性量子点的光吸收系数和折射率的变化也有重要影响.
2011-11-15 cond-mat.mes-hall
Electronic spin precession and interferometry from spin-orbital entanglement in a double quantum dot
平行插入两个金属引线之间的双量子点允许使电子自旋与轨道(点指数)自由度纠缠。阿哈罗诺夫-玻姆轨道相位可以被转移到旋量波函数,提供围绕固定磁场的自旋进动的几何控制。在混合轨道/自旋近藤制度中获得完全相干的行为。自旋进动的证据可以通过使用自旋极化的金属引线或将双点放置在金属环的一个分支中来获得。
2006-12-18 cond-mat.mes-hall
Spin current rectification from a spin-biased quantum dot
计算了非平衡态量子点在自旋偏压和{ \it ac}电荷偏压作用下的自旋电流整流系数。作为谐振能级位置的函数,自旋电流整流系数在栅极电压附近显示出一组三个峰值,在该峰值处,点的谐振或上能级在引线中的平衡费米能级附近。峰高可以与量子点电子的平均数相关。我们还讨论了自旋电流整流系数的频率依赖性,并强调了光子辅助自旋输运通过量子点的影响。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall
Detection of spin polarization with a side coupled quantum dot
我们提出了现实的方法来检测本地自旋极化,利用量子点耦合到目标系统的一面。通过选择适当的量子点状态,我们可以对量子点施加自旋选择性,在小扰动下探测目标的自旋。我们还提出了一个实验,实现了所提出的自旋检测计划之一,在磁场。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall
Interaction-driven spin precession in quantum-dot spin valves
我们分析了自旋相关的输运通过自旋阀组成的相互作用的量子点耦合到两个铁磁引线。量子点上的自旋和线性电导作为引线的磁化方向的相对角度$θ$的函数导出到点-引线耦合强度的最低阶。由于施加的偏置电压,自旋在量子点上累积,对于有限的充电能量,量子点经历扭矩,导致自旋进动。后者导致电导的非平凡的、相互作用依赖的、$θ$依赖性。特别是,我们发现,自旋阀效应减少所有$θ\neq π$。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall
Berry Phase in a Single Quantum Dot with Spin-Orbit Interaction
对具有Rashba自旋轨道耦合的单个量子点中的Berry相进行了理论研究。计算了Berry相随磁场强度、点尺寸、自旋-轨道耦合和光子-自旋耦合常数的变化。结果表明,随着磁场强度的增加,Berry相位将从0到$2π$发生剧烈的变化。磁场的阈值取决于量子点的尺寸和自旋轨道耦合常数。
2008-10-30 cond-mat.mes-hall
Spin detection in quantum dots by electric currents
我们开发了一个理论描述的运输通过量子点连接到水库通过自旋极化弹道接触。速率方程解释了量子点内部的自旋积累、电子-电子相互作用和随机涨落。结果表明,交流响应(导纳)和频率依赖的散粒噪声由自旋翻转散射,它可以用来检测自旋极化和自旋翻转过程中的点。
2003-11-13 cond-mat.mes-hall
Theory of a Magnetically-Controlled Quantum-Dot Spin Transistor
我们研究通过一个量子点耦合到三个铁磁铅在弱隧道耦合制度的运输。有限的源极-漏极电压在原本非磁性的量子点上产生非平衡自旋。这种自旋积累导致磁阻。铁磁但无电流的基极通过非相干自旋翻转过程和相干自旋进动影响量子点的自旋。由于点自旋决定了器件的电导,这允许纯磁性晶体管式操作。我们分析了这两种类型的过程中的电流在不同的几何形状的效果。
2007-09-28 cond-mat.mes-hall
Phonon modulation of the spin-orbit interaction as a spin relaxation mechanism in quantum dots
计算了抛物型InSb量子点中自旋与声子相互作用的自旋弛豫率。我们认为变形势机制是Pavlov-Firsov自旋-声子哈密顿量中占主导地位的电子-声子耦合。通过研究合适的选择磁场和横向点的大小,我们确定的自旋弛豫率可以实际抑制的区域。我们分析了自旋弛豫率随外加磁场和平均量子点半径的变化。由于Dresselhaus贡献的自旋混合的自旋轨道相互作用的影响进行了讨论。
2008-01-11 cond-mat.mes-hall
Efficient injection of spin-polarized excitons and optical spin orientation of a single Mn2+ ion in a CdSe/ZnSe quantum dot
圆偏振光激发被用来证明自旋极化激子的有效注入到单个的自组装CdSe量子点在ZnSe势垒。利用极化分辨单点光谱技术研究了在法拉第位形的磁场中激子的自旋转移。对中性激子光致发光谱的详细分析揭示了在量子点中激子自旋弛豫的存在。该过程对于锰点和含有单个Mn $^{2+}$离子的那些都可见。考虑到这一点,我们确定的自旋极化度的激子注入到一个点下的圆偏振的势垒以下的光激发在488 nm。发现在所施加的磁场的整个范围内接近40%。利用已建立的自旋守恒激发通道,我们证明了嵌入在CdSe/ZnSe量子点中的单个Mn $^{2+}$离子的光学自旋取向。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall
Optical absorption in quantum dots: Coupling to longitudinal optical phonons treated exactly
从理论上研究了半导体量子点中的光学跃迁,着重于与纵光学声子的耦合,并考虑了激子效应。当限制到有限数量的$m$电子和$n$空穴能级的点,该模型可以在数值精度内精确求解。这一点的关键是没有声子的色散。合适的正交化过程仅留下$m(m+1)/2+n(n+1)/2-2$声子模式耦合到电子系统。我们计算的线性光学偏振后的增量脉冲激发,并通过随后的傅里叶变换所产生的光吸收。这个严格的结果相比,经常使用的近似建模的吸收作为电子和空穴的光谱函数之间的卷积,这往往高估的声子耦合的效果。给出了由极性材料CdSe制成的量子点中两个电子和三个空穴态的数值结果。选择参数值,使得具有谐振子级距离的量子点可以与非谐振量子点进行比较。
2006-01-31 cond-mat.mes-hall
Overview of Spin-Based Quantum Dot Quantum Computation
本文综述了基于自旋的量子点量子计算的研究进展。特别地,我们讨论了Heisenberg交换哈密顿量是GaAs双点中两电子相互作用的满意描述的条件。我们还讨论了与自旋弛豫,自旋编码和自旋测量有关的理论问题。简要介绍了SiGe量子点和Si施主中基于自旋的量子计算。
2002-11-18 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation and decoherence of holes in quantum dots
研究了垂直磁场中量子点中重空穴自旋的弛豫和退相干。我们表明,在低温下的自旋退相干时间是两倍以上的自旋弛豫时间。我们发现重空穴的自旋弛豫时间可以与强二维量子点中的电子的自旋弛豫时间相当甚至更长。我们讨论了由于Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合系统的自旋弛豫速率的磁场依赖性的差异(即,GaAs量子点)或负的(即,InAs量子点)$g$ -因子。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall
Correlations of spin currents through a quantum dot induced by the Kondo effect
我们研究了自旋电流流经库仑阻塞量子点时的关联。当弹性共隧穿消失时,这些相关性随着量子点进入近藤区域而发展。它们是近藤物理学在量子点中的表现。我们证明了自旋流相关器在近藤耦合中是非微扰的。
2004-05-21 cond-mat.mes-hall
Adiabatic optical entanglement between electron spins in separate quantum dots
我们提出了一个绝热的方法来设计纠缠量子操作与两个电子自旋局域化在单独的InAs/GaAs量子点通过光激发局域态之间的库仑相互作用。缓慢变化的光脉冲使脉冲噪声和激发态的弛豫最小化。一个解析的“缀饰态”解给出了一个清晰的纠缠过程的物理图像,和一个数值解被用来调查的误差动力学。对于两个垂直堆叠的量子点,我们发现,在很宽的量子点参数范围内,可以通过四个持续时间为$\sim 0.1 - 1$ ns的光脉冲获得具有并发$C>0.85$的双自旋态。
2008-12-29 cond-mat.mes-hall
Phase transition, spin-charge separation, and spin filtering in a quantum dot
我们考虑了低温下通过一个横向量子点的输运,该量子点与两个导电引线非对称耦合,并调谐到分离两个相邻的库仑阻塞谷的混合价区,量子点上的自旋S=1/2和S=1。我们证明了该系统具有量子相变驱动的栅极电压。在跃迁附近,点的自旋是量子化的,尽管电荷的涨落很强。自旋-电荷分离导致电导对栅极电压的不寻常的Fano样依赖性,并且导致在存在磁场的情况下通过点的电流的几乎完美的自旋极化。
2006-04-01 cond-mat.mes-hall
Spectroscopy of double quantum dot two-spin states by tuning the inter-dot barrier
双量子点中双自旋态的输运谱可以通过一个交流电场来实现。然而,当状态之间的转变率较小时,就会出现问题,因此AC感应电流会被抑制。在这里,我们表明,如果AC场调谐的点间隧道势垒,然后为大失谐的过渡率急剧增加,导致高电流。多光子共振增强了几个数量级。我们的研究为快速双自旋跃迁提供了一种有效的方法。
2019-02-05 cond-mat.mes-hall
Current induced entanglement of nuclear spins in quantum dots
提出了一种电流驱动的量子点中核自旋的纠缠机制。量子点中伴随自旋翻转的电流逐渐增加原子核较大总自旋的分量。这种纠缠态极大地增强了电子的自旋弛豫速率,这可以通过测量自旋阻塞区域中的漏电流来检测。这种机制与研究单激发自旋弛豫的光学实验无关。
2002-10-10 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized currents in double and triple quantum dots driven by ac magnetic fields
我们分析了交叉直流和交流磁场存在下,通过双量子点和三量子点的非均匀塞曼分裂的输运。我们发现,通过调节量子点塞曼分裂能级的相对能量,可以获得强自旋极化电流:根据能级的失谐量,双量子点可以作为自旋上滤波器或自旋下滤波器工作.我们证明了三重量子点在交、直流磁场作用下不仅可以作为自旋过滤器,而且可以作为自旋反转器。
2010-11-27 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin relaxation probed by a single quantum dot
本文介绍了在高迁移率电子气中用单个量子点探测核自旋弛豫的测量结果。通过量子点的电流导致了从电子自旋系统到核自旋系统的自旋转移。应用电子自旋共振,可以直接调谐转移机制。此外,观察到核自旋弛豫对点栅电压的依赖性。我们发现电子-核弛豫时间大约为10分钟。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall
Super-intense highly anisotropic optical transitions in anisotropic quantum dots
在垂直外磁场和Rashba自旋轨道相互作用存在的情况下,电子间的库仑相互作用对各向异性量子点的电子性质有着深刻的影响.这是更明显的光学跃迁,我们发现在这个系统中是高度各向异性和超高强度,特别是,各向异性参数的大值。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall
A single quantum dot as an optical thermometer for mK temperatures
利用带负电荷的自组装量子点的共振激光光谱测量了低至100 mK的三维费米子库的温度。当磁场作用于量子点时,单电荷基态被塞曼能量分裂。当量子点与热电子库隧道接触时,通过共隧穿过程来强制量子点自旋态的热占据。利用共振激光诱导荧光技术测量了热量子点的自旋态布居。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall
Optical control and decoherence of spin qubits in quantum dots
讨论了半导体量子点中全光自旋控制的各种方法。我们提出了不同的方式旋转一个单一的限制电子自旋的光耦合到一个trion状态。我们还讨论了通过双光子跃迁控制受限激子偏振的方法。最后,我们分析了声子诱导退相干对这些光学自旋控制协议保真度的影响。
2007-06-02 cond-mat.mes-hall