Hyperfine interaction in InAs/GaAs self-assembled quantum dots : dynamical nuclear polarization versus spin relaxation
研究了超精细相互作用对自组装InAs/GaAs量子点中单电荷激子X+和X-光学取向的影响。所有测量都是在低温下通过显微光致发光研究的单个量子点上进行的。我们表明,超精细相互作用导致一个有效的部分自旋弛豫,在50 kHz调制激发极化,但由于动态核极化在稳定的光泵浦条件下,这成为强烈抑制。这种光学产生的类磁核场在与纵向施加场相反的方向上产生时可以变得非常强(高达~4 T),并且然后表现出双稳态状态。这种效果是很好地描述了一个理论模型,在微扰的方法,它揭示了电子自旋翻转的能量成本在总磁场中发挥的关键作用。最后,我们强调了X+和X-三重离子在超精细相互作用方面的异同,这与理论描述是完全一致的。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature optical manipulation of nuclear spin polarization in GaAsN
基于自旋过滤缺陷中电子与核自旋之间的超精细相互作用和塞曼相互作用,采用主方程方法,从实验和理论两方面研究了超精细相互作用对GaNAs合金室温缺陷自旋过滤效应的影响.我们发现,核自旋极化可以通过导带电子的光致自旋极化进行调谐。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall
Type-II InAs/GaAsSb/GaAs quantum dots as artificial quantum dot molecules
本研究理论分析两种不同盖层结构的II型GaAsSb盖层InAs量子点,发现其空穴态类似量子点分子态,测得双空穴劈裂能,并提出增强磁场调谐劈裂能范围的方法。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Near-band-gap photo-induced nuclear spin dynamics in semi-insulating GaAs: Hyperfine- and quadrupolar-driven relaxation
理解和操纵自旋极化和输运在附近的超导缺陷是目前的技术和基本重要性的问题。在这里,我们使用高场磁共振监测自旋-3/2核在半绝缘GaAs的弛豫动力学。我们的实验受益于在低照明强度的限制,其中由光激发的电子的缺陷位点的间歇性占领导致电场梯度波动和伴随的自旋弛豫的相邻的四极核的条件。我们发现指示的非均匀分布的偏振,由不同类别的缺陷激活的弱或强激光激发。在应用可变重复率和开/关比的光脉冲的训练后,我们发现了一个有趣的制度的中尺度核自旋扩散的远程,非均匀电场梯度的限制。考虑到控制核自旋演化的缓慢时间尺度,这种光致极化图案可以被利用作为对比机制,以纳米级分辨率暴露暗晶格缺陷或局部电荷。
2014-01-11 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-phonon spin relaxation in a single-electron GaAs quantum dot
理解和控制自旋弛豫时间$T_1$是基于自旋的量子位的关键挑战之一。通常倾向于更大的$T_1$,为量子位相干性和自旋读出保真度设置基本上限。在低温和高面内磁场$B$下,GaAs量子点的自旋弛豫依赖于声子发射和自旋轨道耦合。特性依赖性$T_1 \propto B^{-5}$和明显的$B$ -场各向异性已经实验证实。然而,15年前也有人预测,在足够低的磁场下,自旋-轨道相互作用被与核自旋的耦合所取代,其中弛豫变为各向同性,并且标度变为$T_1 \propto B^{-3}$。我们建立这些预测实验,通过测量$T_1$在一个前所未有的范围内的磁场-通过较低的温度成为可能-并报告了最大的$T_1 = 57\pm15$ s在最低的领域,设置一个新的记录,电子自旋寿命的纳米结构。
2017-11-04 cond-mat.mes-hall
Few-hole double quantum dot in an undoped GaAs/AlGaAs heterostructure
我们在未掺杂的GaAs/AlGaAs异质结中发现了空穴双量子点。点间耦合可以在很宽的范围内调谐,从形成一个大的单点到两个隔离良好的量子点。使用电荷传感,我们展示了完全清空孔的点和控制在少孔制度中的电荷占据的能力。该装置应允许控制GaAs中的单量子点和双量子点中的单个空穴自旋。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall
Cotunneling effects in GaAs vertical double quantum dot
在稀释冰箱温度为10 mK时,我们观察到了低势垒GaAs垂直双量子点中库仑阻塞的解除,这是由共隧穿机制引起的.与单点情况相比,观察到了几个明显的特征,并给出了相应的解释
2010-11-17 cond-mat.mes-hall
Tuning up the performance of GaAs-based solar cells by inelastic scattering on quantum dots and doping of AlyGa1-ySb type-II dots and AlxGa1-xAs spacers between dots
我们使用AlGaSb/AlGaAs材料系统的GaAs基太阳能电池的光伏性能的理论研究,其中II型量子点(QD)吸收体是空间上从耗尽区分离。由于量子点上的光电子的非弹性散射和量子点及其间隔物的适当掺杂,聚集的太阳光被预测为猝灭通过量子点的复合。我们的计算表明,500个太阳的浓度可以将GaAs单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限从35%提高到40%。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall
THz Superradiance from a GaAs: ErAs Quantum Dot Array at Room Temperature
我们报告了实验证据,表明GaAs矩阵中的ErAs量子点阵列在1550 nm脉冲激发下在室温下在太赫兹频率区域产生合作自发发射--迪克超辐射。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Homogeneous Linewidth Narrowing of the Charged Exciton via Nuclear Spin Screening in an InAs/GaAs Quantum Dot Ensemble
在半导体量子点中,电子与核自旋池的超精细相互作用是低温下自旋退相干的主要来源。使用高分辨率双色差分透射光谱,我们证明,这种电子-核耦合也施加了一个下限的正电荷激子退相速率,γ,在一个系综的InAs/GaAs量子点。我们发现,失相速率是敏感的超精细相互作用,这可以通过在法拉第配置的外部磁场的应用程序的强度进行控制。在零外加电场下,强的电子-核耦合引起了超过辐射极限的额外退相,γ= 230 MHz(0.95 μeV)。在~1 T的外场下实现了对超精细相互作用的屏蔽,导致γ= 172 MHz(0.71 μeV)仅受自发复合的限制。另一方面,Voigt磁场的应用混合自旋本征态,这将退相速率增加高达75%。这些结果是用一个简单而直观的模型再现的,该模型捕捉了电子超精细相互作用的基本特征及其对γ的影响。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Linear scaling calculation of a n-type GaAs quantum dot
介绍了一种在局域密度近似下计算大型复杂系统电子性质的线性标度方法。该方法是基于Chebyshev多项式展开和含时方法,这是测试在计算模型n型GaAs量子点的电子结构。
2007-07-31 cond-mat.mes-hall
Quantum-dot spin qubit and hyperfine interaction
本文综述了在双量子点中电子自旋与周围原子核的超精细相互作用影响下的自旋动力学研究。此外,我们提出了一个方案,以缩小两个点之间的偏振差异的分布,以抑制超精细诱导退相干。
2006-04-10 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明,最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒(“暗”)激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83,125318(2011)]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中,这种核自旋极化机制特别明显,导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小(高达~40微eV)。此外,在GaAs/AlGaAs中,我们观察到点到点的变化,甚至符号反转的Overhauser位移,这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具,其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Electron resonant tunneling through InAs/GaAs quantum dots embedded in a Schottky diode with an AlAs insertion layer
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/GaAs量子点肖特基共振隧穿二极管。由于AlAs插入势垒的存在,有效地降低了热电流,在77 K的高温下观察到了电子在正向和反向偏压条件下通过量子点的共振隧穿.量子点的基态位于GaAs基体导带之下~0.19eV处。理论计算与实验数据相符合。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Electronic states of (InGa)(AsSb)/GaAs/GaP quantum dots
对(InGa)(AsSb)/GaAs/GaP量子点的电子结构进行了详细的理论研究。该系统是独特的,因为它同时表现出直接和间接跃迁在实空间和动量空间,并在量子信息技术的应用是有吸引力的,显示出优势相比,广泛研究的(In,Ga)As/GaAs点。我们从${\bf k}\neq 0$和${\bf k}= 0$导带和${\bf k}= 0$价带的限制势的检查,通过${\bf k}$ -间接跃迁的${\bf k}\cdot{\bf p}$计算公式,直到$Γ$ -跃迁的激子结构。在整个过程中,我们比较点的GaP和GaAs衬底上获得的结果,使我们能够直接比较(In,Ga)As/GaAs量子点系统。我们还讨论了量子门的实现。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
A new method to epitaxially grow long-range ordered self-assembled InAs quantum dots on (110) GaAs
报道了一种在GaAs(110)衬底上自组装InAs量子点的纳米级定位方法。通过结合量子点的自组装和分子束外延在原位解理表面(劈边过度生长),我们已经成功地制造了长程有序的InAs量子点阵列。原子力显微镜和显微光致发光测量都证明了控制量子点的尺寸、位置和有序性的能力。此外,单点光致发光研究证实了所制造的量子点的高光学质量。
2004-03-12 cond-mat.mes-hall
Resonant excitation and anti-Stokes luminescence of GaAs single quantum dots
研究了生长在GaAs(411)A表面上的单个GaAs/AlGaAs量子点的显微光致发光($μ$ -PL)和激发($μ$ -PLE)谱。我们在$μ$ -PL和$μ$ -PLE光谱中都观察到了尖锐的共振线,对应于点的离散能级。当样品在其中一条共振线上激发时,不仅在Stokes侧出现共振发光线,而且在反Stokes侧也出现共振发光线。我们讨论了可能的起源的反斯托克斯发光。
2001-09-02 cond-mat.mes-hall
Nucleus-mediated spin-flip transitions in GaAs quantum dots
GaAs量子点中的自旋翻转速率可能相当慢,因此打开了操纵量子点中自旋态的可能性。我们在这里提出的非弹性自旋翻转率介导的超精细相互作用与核的估计。在一般的假设下,核介导的速率与相应的非自旋翻转跃迁的声子弛豫速率成正比。在单重态-三重态激发态交叉附近,该速率可以被加速。小比例系数与量子点中的原子核数目成反比。我们将我们的结果与已知的$GaAs$量子点自旋翻转机制进行了比较。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall
Hyperfine Interactions and Spin Transport in Ferromagnet-Semiconductor Heterostructures
电子自旋输运和动力学的测量和建模被用来表征Fe/GaAs器件与$n$ -GaAs沟道的超精细相互作用。Ga和As核被电注入的电子自旋极化,核极化是通过超精细场中电子自旋的去极化来间接检测的。电子自旋信号对注入器偏压和施加的场方向的依赖性由耦合漂移扩散方程建模,包括来自电子和核极化的有效场。这种方法是用来确定电子自旋极化独立的假设在标准的运输测量。电子自旋动力学对核自旋极化的极端敏感性也促进了核磁共振的电检测。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall
Laterally defined freely suspended quantum dots in GaAs/AlGaAs heterostructures
从GaAs/AlGaAs异质结构中形成包含二维电子系统的自由站立梁。量子点接触和(双)量子点使用金属顶栅横向限定。我们调查这些纳米结构的电子性质的输运光谱。自由悬浮纳米结构中的可调谐局域电子态是研究电子-声子相互作用的一个很有前途的工具。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall
Background charge fluctuation in a GaAs quantum dot device
通过测量GaAs量子点中单电子隧穿电流的1/f噪声,研究了量子点中背景电荷的涨落。电流噪声被理解为限制势和隧穿势垒的波动。估计的电位波动几乎随温度线性增加,这与1/f噪声的简单模型是一致的。我们发现当电子被注入到量子点的激发态时,涨落增加得很小。
2004-07-09 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
Suppression of Hyperfine Dephasing by Spatial Exchange of Double Quantum Dots
我们研究了双量子点中一对电子自旋的逻辑量子比特系统。每个电子经历与晶格的局部核的不同的超精细相互作用,导致相对相位差,从而退相干。已经提出了诸如核极化、状态窄化和自旋回波脉冲等方法来延迟退相干。相反,我们建议通过实空间中的点的绝热旋转来抑制超精细退相,从而导致相同的平均超精细相互作用。结果表明,在自旋轨道耦合作用下,由于运动引起的附加效应仍然小于超精细相互作用,并且在10次退耦循环后,不保真度小于10^{-4}.我们讨论了一个可能的实验装置和物理限制,这个建议。
2012-11-20 cond-mat.mes-hall
Valence band offset, strain and shape effects on confined states in self-assembled InAs/InP and InAs/GaAs quantum dots
本文系统地研究了InAs/InP和InAs/GaAs自组装量子点的单粒子和多体性质随量子点周围基质价带偏移的变化。我使用原子论,经验紧束缚的方法,并执行数值计算要求为50万原子纳米系统。我证明了量子点中的整体限制是两个关键因素的非平凡的相互作用:应变效应和价带偏移。结果表明,应变效应既决定了透镜型InAs/GaAs量子点的特殊空穴态结构,又决定了通常认为的“低应变”透镜型InAs/InP量子点的“壳”状空穴态结构。我还证明了应变导致了盘型(,,铟冲洗”)InAs/GaAs和InAs/InP量子点的空穴态的单带状行为。我展示了应变和价带偏移如何影响量子点的多体性质:激子精细结构,有效纠缠光子对产生的重要因素,以及双激子和带电激子的结合能
2013-08-29 cond-mat.mes-hall
Exciton-LO-phonon dynamics in InAs/GaAs quantum dots: Effects of zone-edge phonon damping
从理论上研究了InAs/GaAs量子点中激子-LO-声子系统在超快光激发后的动力学行为。分析了非简谐声子阻尼的影响及其与声子色散的相互作用。在吸收谱和时间演化中突出了带边衰减过程的特征,为声子非谐效应的实验研究提供了一种可能的途径。
2005-07-04 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted carrier tunneling in coupled quantum dot systems with hyperfine-induced spin flip
计算了自组装量子点分子中电子和空穴在量子点之间隧穿时声子辅助的超精细自旋翻转速率。我们表明,超精细过程占主导地位的自旋轨道诱导的自旋弛豫在磁场中高达几个特斯拉的电子,而对于空穴这种交叉发生在一个分数特斯拉的场幅度,假设一个大的$d$壳混合物的价带状态,导致在一个强大的横向超精细耦合。两种自旋翻转机制的相互作用导致自旋翻转概率最小,这在原则上是实验上可测量的,并且可以用作价带中存在大量横向超精细耦合的测试。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall
Optical Study of GaAs quantum dots embedded into AlGaAs nanowires
我们报告的光致发光特性的GaAs量子点嵌入到AlGaAs纳米线。时间积分和时间分辨的光致发光测量从阵列和单个量子点/纳米线的报告。的直径尺寸分布的影响是证明在光谱数据与存在的各种结晶相的AlGaAs纳米线。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall
Isotropic and Anisotropic g-factor Corrections in GaAs Quantum Dots
我们实验确定各向同性和各向异性g因子修正横向GaAs单电子量子点。我们通过测量空量子点在不同强度和方向的面内磁场作用下各个自旋态的隧穿率来提取塞曼分裂。我们量化的塞曼能量,并找到一个线性依赖的磁场强度,使我们能够提取的g因子。测量的g-因子被理解为自旋-轨道相互作用引起的各向同性和各向异性校正的GaAs体g-因子。因为这意味着自旋分裂依赖于磁场方向,这些发现是有意义的自旋量子位在GaAs量子点。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Observation of heavy-hole hyperfine interaction in quantum dots
我们测量了单个自组装量子点中重空穴与核自旋超精细相互作用的强度和符号。我们的实验利用量子点共振锁定到入射激光频率来产生核自旋极化。通过使用共振荧光监测由电子或激子塞曼能量分裂的光学跃迁相对于锁定跃迁的Overhauser位移,我们发现在两个QD中重空穴和电子超精细相互作用的比率为-0.09 +/-0.02。由于超精细相互作用构成了自旋量子比特的主要退相干源,我们希望我们的结果对于在固态量子信息处理中使用重空穴自旋的努力是重要的。我们开发的新型光谱技术也为量子点中核自旋介导的锁定机制带来了新的见解。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall
Quenching of dynamic nuclear polarization by spin-orbit coupling in GaAs quantum dots
中心自旋问题是一个被广泛研究的量子退相干模型,其中电子自旋与核自旋池相互作用。当电子角动量转移到核自旋时,动态核极化(DNP)发生在中心自旋系统中,并且在基于自旋的量子信息处理中用于相干电子和核自旋控制。然而,限制DNP的机制仍然只有部分了解。在这里,我们表明,自旋轨道耦合淬灭DNP在GaAs双量子点,即使自旋轨道耦合在GaAs是弱的。利用Landau-Zener扫描,我们测量了电子自旋翻转概率对面内磁场的强度和方向的依赖性,使我们能够区分自旋轨道和超精细相互作用的影响。为了证实我们的解释,我们测量高带宽的电子自旋翻转概率的相关性,并获得与一个显着的自旋轨道贡献的结果一致。我们观察到,DNP淬火时,自旋轨道组件超过超精细,与理论模型一致。我们的研究结果揭示了中心自旋系统中自旋轨道和超精细相互作用之间令人惊讶的竞争。
2015-02-18 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
Feedback control of nuclear hyperfine fields in double quantum dot
在耦合双量子点系统中,我们提出了在中等外磁场中,两个电子的单重态与一个三重态发生共振时,电子自旋与核自旋相互作用的理论.我们发现,一阶和二阶超精细过程之间的量子干涉可以导致操纵核超精细场的反馈机制。在均匀外场作用下,对双点中纵向超精细场梯度和平均横向超精细场梯度可实现正、负反馈控制。负反馈抑制了纵向核场梯度的涨落,使单重态-三重态量子比特的退相干时间提高到微秒量级。我们讨论了利用横向核场的负反馈控制来提高点簇中每个单独自旋的退相干时间的可能性。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束(二阶相关值g^2(0)=0.16)和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射,并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
A new mechanism of electric dipole spin resonance: hyperfine coupling in quantum dots
对最近发现的一种由超精细相互作用介导的电偶极自旋共振机制进行了实验和理论研究。利用GaAs双量子点的自旋选择跃迁研究了这种效应。共振频率对瞬时超精细有效场敏感,揭示了驱动共振产生的核极化。一种包含微磁体的装置在点之间表现出磁场差异,允许选择性地寻址任一点中的电子。一个无法解释的额外的信号在谐振频率的一半。
2008-12-31 cond-mat.mes-hall
Intersubband Electronic Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Molecules with Horizontal Spacer
本文研究了两个横向耦合的圆顶状InAs/GaAs量子点的子带间电子性质。包络函数和本征能量被计算为点之间的距离的函数。点之间的耦合进行了研究,使用点之间的过渡寿命。结果表明,在近距离(小于3 nm)的量子点是耦合的,随着距离的增加,跃迁寿命急剧下降,量子点变得不耦合。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hole spin dephasing time associated to hyperfine interaction in quantum dots
用有效磁场描述了量子点中空穴与周围原子核的自旋相互作用。我们发现,在相反的费米接触超精细相互作用的传导电子,偶极偶极超精细相互作用是各向异性的一个洞,无论是纯或混合的空穴状态。我们计算了空穴-核相互作用的耦合常数,并证明它们仅比电子-核相互作用的耦合常数小一个数量级。我们还研究了,理论上,通过超精细相互作用的框架内的冻结波动的核场的量子点系综的空穴自旋退相,在没有或在存在一个施加的磁场。我们还讨论了实验,可以证明偶极-偶极超精细相互作用,并提供有关空穴混合的信息。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin orbit effects in a GaAs quantum dot in a parallel magnetic field
我们分析了自旋轨道耦合对GaAs异质结中量子点电导涨落的影响。我们认为,自旋-轨道效应可能会变得重要的存在下,一个大的平行磁场B_{||},即使他们是accountable为B_{||} =0。对于大的B_{||},这应该表现在闭合点的水平排斥,以及每个引线中具有少量开放通道的点中的电导波动减小。我们的图像与Folk等人的实验观察一致。
2000-10-04 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet splitting in double quantum dots due to spin orbit and hyperfine interactions
我们分析了外加磁场和偏压作用下双电子双量子点的低能能谱。我们专注于自旋封锁制度,考虑到自旋轨道相互作用和超精细耦合的电子和核自旋。从双点中两个相互作用电子的模型出发,我们在单重态和三重态能级之间的避免交叉附近导出了微扰的有效两能级哈密顿量,它们通过自旋轨道和超精细相互作用耦合。我们评估的水平分裂的反交叉,并表明,它取决于各种参数,包括自旋轨道耦合强度,外部磁场相对于内部自旋轨道轴的方向,潜在的失谐的点,和超精细场之间的差异在两个点。我们提供了一个分裂的自旋轨道长度的公式,在两个点的超精细领域,和双点参数,如隧道耦合和库仑能量。这个公式应该证明是有用的提取自旋轨道参数的传输或电荷传感实验在这样的系统。我们确定了一个参数制度的自旋轨道和超精细条款可以成为可比的强度,并讨论如何达到这个制度。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Non-linear and dot-dependent Zeeman splitting in GaAs/AlGaAs quantum dot arrays
研究了GaAs-AlGaAs异质结中横向量子点的塞曼分裂。我们证明了分裂对磁场的非线性依赖性及其在点与点之间和异质结构与异质结构之间的实质性变化。这些现象在信息处理的背景下是重要的,因为塞曼分裂的可调谐性和点依赖性允许选择性地操纵自旋。我们表明,自旋轨道效应与GaAs能带结构定量解释所观察到的塞曼分裂的非线性依赖的幅度。此外,自旋-轨道效应导致塞曼分裂主要依赖于面外量子点限制能。我们还表明,由于异质结中的电荷无序的限制能的变化可以解释塞曼分裂的依赖点的位置。该位置可以通过改变栅极电压来改变,这导致电可调谐的塞曼分裂。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall
GaAs/GaP quantum dots: Ensemble of direct and indirect heterostructures with room temperature optical emission
我们描述了镶嵌在GaP(001)中的自组装GaAs量子点系综的光发射和载流子动力学。量子点的形成是由GaAs和GaP之间的3.6%的晶格失配在超过1.2单层的GaAs的沉积后,在Stranski-Krastanow模式驱动。所述量子点具有6至7.6x101t3/cm-2的面密度和多峰尺寸分布。发光光谱在1.7和2.1eV范围内有两个峰。与具有较小量子点的样品相比,具有较大量子点的样品具有红色发射并且显示较少的热猝灭。大量子点在室温下发光。我们将高能量发射归因于薄量子阱或小应变量子点中的间接载流子复合,而低能量红光发射归因于弛豫量子点中的直接电子-空穴复合。
2015-12-08 cond-mat.mes-hall
A study of transport suppression in an undoped AlGaAs/GaAs quantum dot single-electron transistor
本文报道了一种基于非掺杂AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管的输运阻断特性的研究。我们观察到抑制运输通过基态的点,以及负微分电导在有限的源漏偏置。这些特征的温度和磁场依赖性表明引线和量子点态之间的耦合被抑制。我们将其归因于两种可能的机制:自旋效应,其根据总自旋的变化确定是否允许特定的电荷跃迁,以及点中电子的相干隧穿产生的干涉效应。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall
Pumping dynamics of nuclear spins in GaAs quantum wells
用圆偏振光照射半导体产生自旋极化的载流子。如果材料包含具有非零核自旋的原子,则它们通过超精细耦合与电子自旋相互作用。在这里,我们考虑GaAs/AlGaAs量子阱,其中导带电子自旋与三种不同类型的核自旋相互作用。超精细相互作用驱动自旋极化向核自旋的转移,因此核自旋获得与电子自旋相当的极化。本文分析了在外加磁场作用下,圆偏振激光辐照单量子阱时光抽运过程的动力学。我们测量光致发光偏振的时间依赖性,以监测核自旋极化的建立,从而监测作用于电子自旋的平均超精细相互作用。我们提出了一个简单的模型,充分描述了这个过程的动力学,是在良好的协议与实验数据。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dephasing Time of Two-Dimensional Holes in GaAs Open Quantum Dots
我们报告的磁输运测量的二维孔在开放的量子点,图案作为一个单一的点或点的阵列,在GaAs量子阱。对于低于500 mK的温度$T$,我们观察到的相干传输,即电导波动和弱反本地化的签名。从这些效应中,使用随机矩阵理论提取空穴退相时间$τ_ϕ$。虽然$τ_ϕ$显示出$T$依赖性,其位于$T^{-1}$和$T^{-2}$之间,类似于针对电子所报道的,但发现其值大约小一个数量级。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall
Impact of heavy hole-light hole coupling on optical selection rules in GaAs quantum dots
我们报道了液滴外延生长的GaAs量子点中强的重空穴-光混合。利用中性和带电激子发射作为监测,我们观察到在这种无应变系统中量子点对称性降低的直接后果。通过拟合的极性图的发射与简单的解析表达式从k $\cdot$ p理论,我们能够提取的混合所产生的重轻空穴耦合由于几何不对称的量子点。
2010-06-02 cond-mat.mes-hall
Optical properties of GaAs/Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As/GaAs quantum dot with off-central impurity driven by electric field
研究了恒定电场和施主杂质对双阱球形量子点GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs中电子带内量子跃迁能量和振子强度的影响。在有效质量近似和矩形势阱势垒模型的框架下,采用波函数展开法求解了无电场时纳米结构中电子波函数的完整集合.结果表明,在电场作用下,基态电子从内势阱隧穿到外势阱。它也影响带内量子跃迁的振子强度。得到了电子与离子杂质的结合能随杂质不同位置处电场强度的变化关系。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Theory of electrons, holes and excitons in GaAs polytype quantum dots
单带和多带(Burt-Foreman)k.p哈密顿GaAs晶体相量子点的发展和使用正在进行的实验活动,如量子限制,自发极化,价带混合和激子库仑相互作用的作用进行评估。自发极化被发现是一个占主导地位的条款。再加上网点厚度的控制[Vainorious Nano Lett. 15,2652(2015)],其实现宽激子波长和寿命可调谐性。对于小直径点预测了几种新的现象[Loitsch等人,Adv. Mater. 27,2195(2015)],包括非重空穴基态、强空穴自旋混合物和II型到I型激子跃迁,其可用于提高GaAs多型体的吸收强度并降低其辐射寿命。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
Knight shift and nuclear spin relaxation in Fe/n-GaAs heterostructures
利用横向自旋阀器件中电子自旋系统对核磁共振(NMR)的响应,研究了Fe/ \emph{n} -GaAs异质结构中动态极化的核自旋系统.超精细相互作用对施主束缚电子态的作用比对导带中的电子态的作用更强。我们提供了一个定量模型的温度依赖性的供体网站的占领。利用这个模型,我们计算了每个同位素的超精细和四极核弛豫率的比值。对于测量的所有温度,四极弛豫将核自旋极化的空间范围限制在供体位点的玻尔半径内,并且直接负责测量的NMR信号幅度的同位素依赖性。超精细相互作用也是导致核共振频率的$2\text{ kHz}$奈特位移的原因,该奈特位移被测量为电子自旋累积的函数。奈特位移提供了一个测量的电子自旋极化,同意定性与标准的自旋输运测量。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Heterogeneous confinement in laterally coupled InGaAs/GaAs quantum dot molecules under lateral electric fields
研究了横向耦合InGaAs/GaAs量子点分子在横向电场作用下的电学和光学性质。我们发现,电子认为双点结构作为一个复合的单一对象,而孔辨别两个分开的点。通过结合预测原子建模,详细的形态学研究,和单一对象的微观光致发光测量,我们表明,这种特殊的限制导致电子和空穴的光学性质具有深远的影响,在一个不寻常的异质行为。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Observation of excited states in a p-type GaAs quantum dot
采用扫描探针氧化光刻技术在p型掺C GaAs/AlGaAs异质结上制备了量子点,并对其低温电导进行了测量。在T_hole = 185 mK时,观察到明显的库仑阻塞振荡,并分析了通过单粒子能级的连续隧穿.充电能量高达2毫电子伏,从库仑金刚石测量以及解析的单孔激发态线的电荷稳定性图中的评价表明,该点是操作与少量的受限粒子接近最终的单孔政权。
2008-09-08 cond-mat.mes-hall
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs(110)衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs(110)衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时,限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明,对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点,在(110)平面内和垂直于(110)平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的,并且观察到结合和反结合双激子,我们将这两个发现与(110)平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合,并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous quantum confined Stark effects in stacked InAs/GaAs self-assembled quantum dots
垂直堆叠和耦合的InAs/GaAs自组装量子点(SAD)的带间跃迁能量与电场之间存在强烈的非抛物线关系,这在单一SAD结构和其他类型的量子结构中是没有的.基于八带应变相关的${\bf k}\cdot{\bf p}$哈密顿量的研究表明,这种反常的量子限制斯塔克效应是由三维应变场分布引起的,这种应变场分布对堆叠SAD结构中的空穴态有很大的影响.
2001-07-03 cond-mat.mes-hall
Phonon spectral density in a GaAs/AlGaAs double quantum dot
通过对GaAs/AlGaAs双量子点中单个电子隧穿的监测,研究了双量子点中的声子发射。我们准备的系统,使一个已知量的能量在过渡过程中发出。能量被转换成晶格振动,产生的隧穿率强烈依赖于声子散射及其有效声子谱密度。我们能够拟合所测得的跃迁速率,并看到声子与自身干涉的印记,从而导致跃迁速率的振荡。
2019-12-23 cond-mat.mes-hall
Hyperfine interaction dominated dynamics of nuclear spins in self-assembled quantum dots
我们测量了自组装量子点在5特斯拉的磁场中的核自旋动力学,并确定了两种不同的机制负责的Overhauser场的衰减。我们属性的温度无关的衰变持续约100秒的点内扩散引起的超精细介导的间接核自旋相互作用。此外,我们观察到一个门电压和温度依赖的衰变源于共隧穿介导的核自旋翻转过程。通过调整栅电压和降低电子温度到~200毫开尔文,我们将相应的衰减时间延长到~30小时。我们的测量结果表明,利用单个自组装量子点探索中心自旋模型的量子动力学的可能性。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall