Mapping the potential within a nanoscale undoped GaAs region using a scanning electron microscope
近年来，在扫描电子显微镜（SEM）中使用次级电子成像的半导体掺杂剂剖析已经被开发。在本文中，我们表明，它背后的机制也允许映射的未掺杂区域的电势。本文利用GaAs/AlGaAs非偏置异质结，直接观测了90 nm宽的未掺杂GaAs沟道内的静电势变化。的次级电子发射强度进行了比较与二维数值解的电势。
2004-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of impurity density and electron-spin relaxation times in p-type GaAs:Mn
磁性半导体由于其与自旋电子器件相关的各种功能而引起人们的兴趣。Mn作为A_3B_5半导体中的替代杂质不仅提供空穴，而且提供局域自旋。Mn原子以未补偿的磁矩弹射导致铁磁性质的出现。最合适的材料，其特征在于长期自旋动力学是n型GaAs。在p型GaAs中，电子的自旋弛豫时间通常要短得多。为了这项研究的目的，电子自旋弛豫时间在3D和2D p型GaAs进行了研究。杂质密度和磁受体电荷态的计算表明了材料的基本组成。电子的光学自旋取向的理论和实验数据的比较揭示了77 ns的最长自旋弛豫时间在2D GaAs：Mn，小于两倍的最佳时间在p型3D GaAs材料。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Conduction electrons in acceptor-doped GaAs/GaAlAs heterostructures: a review
我们回顾了GaAs/GaAlAs异质结构中的磁光和磁输运效应，在GaAs量子阱中掺杂GaAlAs势垒与施主，提供二维电子气，并在2DEG附近另外掺杂少量的受主（主要是Be原子）。也可以处理残余受体（主要是C原子）。这种系统在磁场存在下的行为明显不同于在2DEG附近掺杂施主的那些。
2016-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Spin lifetimes of electrons injected into GaAs and GaN
GaAs和GAN中电子的自旋弛豫时间是用一个模型确定的，该模型包括声子和电离杂质的动量散射，以及Elliot-Yafet，D 'yakonov-Perel和Bir-Aronov-Pikus机制的自旋散射。使用从经验赝势得到的长程紧束缚哈密顿量产生的精确频带。推断的自旋弛豫寿命的温度依赖性与GaAs中的测量值一致。我们进一步表明自旋寿命随注入电子能量的增加而迅速减小，并在纵向光学声子能量处达到局部最大值。我们的计算预测，纯GAN中的电子自旋寿命在所有温度下都比GaAs中长约3个数量级，这主要是由于较低的自旋轨道相互作用和较高的导带态密度。
2003-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Electron spin relaxation in GaAs$_{1-x}$Bi$_x$: Effects of spin-orbit tuning by Bi incorporation
本文从微观自旋动力学Bloch方程出发，研究了具有Bi组分的$n$型和本征GaAs $_{1-x}$ Bi $_x$ $0\le x \le 0.1$中的电子自旋弛豫. Bi的掺入显着降低自旋弛豫时间作为修改的自旋-轨道相互作用的结果。我们证明了GaAs $_{1-x}$ Bi $_x$中自旋弛豫时间的密度和温度依赖性与GaAs中的类似。同时，在本征样品中，Bir-Aronov-Pikus机制与D 'yakonov-Perel'机制相比可以忽略不计.由于没有直接测量的电子有效质量在整个组成范围内的调查，我们进一步探讨了电子自旋弛豫的电子有效质量的可能变化的效果。
2012-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Carrier relaxation mechanisms in self-assembled (In,Ga)As/GaAs quantum dots: Efficient P -> S Auger relaxation of electrons
采用原子赝势方法计算了透镜状自组装（In，Ga）As/GaAs量子点中由于俄歇电子-空穴散射引起的电子P-壳层到S-壳层的衰变寿命τ（P->S）.我们发现这种弛豫机制导致不同尺寸的量子点的τ（P->S）~1-7 ps的快速衰减。我们计算的俄歇型P壳层到S壳层的衰变寿命τ（P->S）与（In，Ga）As/GaAs点的数据比较好，表明只要空穴存在，就不需要另一种极化子机制。
2006-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Multiple charging of InAs/GaAs quantum dots by electrons or holes: addition energies and ground-state configurations
原子赝势加上组态相互作用计算所需的能量充电点的电子或空穴的描述，并与广泛使用的，但高度简化的二维抛物有效质量近似（2D-EMA）。发现实质性的差异，特别是对于孔，关于稳定的电子配置和填充序列，这违反了洪德规则和Aufbau原则。
2005-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Spin Relaxation in GaAs: Importance of Electron-Electron Interactions
我们研究自旋弛豫在n型体GaAs，由于Dyakonov-Perel机制，使用系综Monte Carlo方法。我们的研究结果证实，自旋弛豫时间的增加与电子密度的制度中的中等电子浓度和高温。我们表明，在非简并制度的电子-电子散射显着减慢自旋弛豫。这一结果支持了Glazov和Ivchenko的预测。最重要的是，我们的研究结果突出了自旋动力学的多体相互作用的重要性：我们表明，只有通过适当地考虑电子-电子相互作用的模拟，结果的自旋弛豫时间--相对于电子密度和温度--将达到良好的{ \it定量}协议与相应的实验数据。我们的计算不包含拟合参数。
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of self-assembled InAs/InP quantum dots: A Comparison with self-assembled InAs/GaAs quantum dots
我们调查的InAs/InP量子点的电子结构，使用原子赝势方法，并比较它们的InAs/GaAs量子点。我们发现，即使InAs/InP和InAs/GaAs点具有相同的点材料，它们的电子结构显着不同的某些方面，特别是对于空穴：（i）空穴能级有一个更大的能量间距在InAs/InP点比在相应尺寸的InAs/GaAs点。(ii)此外，与InAs/GaAs点相比，其中相当大的空穴$p$、$d$壳层内能级分裂破坏了能级壳层结构，InAs/InP QD具有对于空穴具有小的$p$、$d$能级分裂的良好限定的能级壳层结构。(iii)计算得到InAs/InP量子点的激子基态能量约为0.8 eV（$\sim$ 1.55 $μ$ m），比典型的InAs/GaAs量子点的激子基态能量低200 meV，这主要是由于InAs/InP量子点的晶格失配较小。(iii)激子$P$壳层和$D$壳层的宽度在InAs/InP点中比在InAs/GaAs点中窄得多。(iv)InAs/GaAs和InAs/InP点沿[100]和[1 $\bar{1}$ 0]方向具有反转的光偏振各向异性。
2007-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Electron-electron Scattering in the Diffusive Regime and Dyakonov-Perel Theory: a case study of spin decoherence in n-type GaAs
本研究针对n型GaAs中电子-电子相互作用引发的自旋退相干问题，通过系综Monte Carlo方法分析，明确电子-电子散射通过其他散射机制的能量依赖性间接影响自旋寿命，且该结论得到贝叶斯奥卡姆剃刀支持，调和了半经典方法与新型第一性原理计算工具的差异。
2023-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Dependence of the Barrier Height in Tunnel n-GaAs/Au Junctions
基于泊松方程自洽解的金属-半导体结隧穿电流-电压（I-V）特性理论，可以直接从隧穿数据得到肖特基势垒高度和带电杂质浓度。该方法被应用于分析的低温实验隧道压力高达3 GPa的活塞缸规。在这里，我们提出的势垒高度与压力的重掺杂隧道结和比较得到的肖特基势垒的压力依赖性与已知的行为的带隙下的压力考虑到L-和X-谷和DX中心的影响。
2005-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Size-dependence of anisotropic exchange interaction in InAs/GaAs quantum dots
对自组织InAs/GaAs量子点中载流子之间的交换相互作用进行了全面的研究。分析了不同尺寸量子点的单量子点阴极发光光谱。特别注意的是带电激发激子（热trion）的能量结构。不同程度的混合内的热trion状态导致不同程度的偏振的相应的发射线。发射特性从小量子点的圆偏振变为大量子点的椭圆偏振。的各向异性交换相互作用的幅度的变化和相比，在中性激子和双激子发射的精细结构分裂的相关效果的结果进行解释。
2006-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport under hydrostatic pressure and peculiar properties of the impurity energy spectrum in semiconductor arsenides of n-type: InAs, CdSnAs2, CdGeAs2 and GaAs
本文根据动力学系数随压力和温度变化的数据，研究了非掺杂砷化物InAs、GaAs、CdSnAs_2和CdGeAs_2的n型体晶体中空位的能谱。可以得出结论，深施主能级对应于这些半导体材料中砷的本征空位。定义了空位能级相对于电导带边的能级位置及其压力系数。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Energy-resolved electron-spin dynamics at surfaces of p-doped GaAs
利用自旋、时间和能量分辨的双光子光电子能谱研究了p型掺杂GaAs不同表面的电子自旋弛豫。这些结果进行了对比与散装的时间分辨法拉第旋转测量以及计算的Bir-Aronov-Pikus自旋翻转机制所获得的结果。由于在（100）表面处的能带弯曲区域中的空穴密度减小，自旋弛豫时间朝向较低能量增加超过两个数量级。在平带（011）表面，得到了与我们对体GaAs的测量和计算相一致的恒定自旋弛豫时间。
2005-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Electron Spin Lifetime in (In,Ga)As/GaAs (110) Quantum Wells
用时间分辨法拉第旋转和时间分辨透射法研究了不同宽度和高度的应变非掺杂（In，Ga）As/GaAs（110）量子阱中各向异性电子自旋寿命，并与（001）取向的电子自旋寿命进行了比较.从自旋进动的抑制，面内和面外自旋寿命的比率进行了计算。而该比例增加与理论一致的In浓度，令人惊讶的高各向异性480观察到的最宽的量子阱，当表示在自旋弛豫时间。
2007-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical interpretation of the experimental electronic structure of lens shaped, self-assembled InAs/GaAs quantum dots
我们采用原子赝势描述的电子结构的自组装，透镜形状的InAs量子点内的“线性组合体带”的方法。与实验结果进行了比较，包括单粒子电子和空穴能级间距、激子带隙、电子-电子、空穴-空穴和电子-空穴库仑能以及光学极化各向异性等。我们发现一个普遍良好的协议，这是进一步改善的点组成，其中一些Ga扩散到点。
2000-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Effect of nonequilibrium phonons on hot-electron spin relaxation in n-type GaAs quantum wells
研究了非平衡纵向光学声子对$n$型GaAs量子阱中热电子自旋弛豫的影响。在面内电场的作用下，由于有限的弛豫速率，纵向光学声子被电子驱动到非平衡态。非平衡声子通过改变电子的加热和漂移，进而影响电子的自旋弛豫性质。自旋弛豫时间延长，由于增强的电子加热，从而在非平衡声子的存在下的电子-声子散射。自旋进动的频率大致与电子漂移速度成比例，可以增加（在低电场和/或高晶格温度下）或降低（在高电场和/或低晶格温度下）。当电子密度高而杂质密度低时，非平衡声子效应更为显著。
2010-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Dynamics Due to Exchange Interaction with Holes in Bulk GaAs
本文研究了p型掺杂GaAs中电子-空穴交换相互作用（Bir-Aronov-Pikus机制）引起的电子自旋动力学。我们讨论在何种条件下，这种机制的自旋弛豫时间是，在原则上，访问实验技术，特别是2-光子光电发射，但也法拉第/克尔效应测量。我们给出了数值结果的自旋弛豫时间的范围内的p型掺杂密度和温度。然后，我们超越弛豫时间近似和数值计算自旋相关的电子动力学，包括自旋翻转电子空穴交换散射和自旋守恒载流子库仑散射的玻尔兹曼散射积分的水平。我们表明，电子动力学偏离简单的自旋弛豫动力学的电子激发在高能量的热化不发生快于自旋弛豫时间。我们还提出了一个推导的屏蔽的电子-空穴交换散射的影响，并得出结论，它可以被忽略的情况下的GaAs，但可能成为重要的窄隙半导体。
2010-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Mapping of spin lifetimes to electronic states in n-type GaAs near the metal-insulator transition
对于接近金属-绝缘体转变的掺杂浓度，体n-GaAs中的最长自旋寿命超过100 ns（J.M. Kikkawa，D. D. Awschalom，Phys. Rev. Lett. 80，4313（1998））。尚未确定各自的电子状态。因此，我们调查的能量依赖于自旋寿命的n-GaAs的时间分辨克尔旋转。当占据施主态和导带态时，自旋寿命随能量变化三个数量级。最长的自旋寿命（>100 ns）被分配给离域施主带态，而导带态表现出较短的自旋寿命。局域施主带态的占领被确定为短的自旋寿命（~300 ps）和一个明显的Overhauser位移由于动态核极化。
2007-06-13 cond-mat.mtrl-sci
First-principles mode-by-mode analysis for electron-phonon scattering channels and mean free path spectra in GaAs
通过结合线性化电子-声子（e-ph）Boltzmann输运方程的积分-微分形式的精确解和由极Wannier插值方法得到的e-ph耦合矩阵，提出了一个研究极性材料电子散射通道和输运性质的第一性原理框架.在整个计算过程中不需要特别的参数，GaAs是一种研究得很好的极性材料，被用作一个例子来演示这种方法。在这项工作中，远程和短程的贡献，以及谷内和谷间的过渡e-ph相互作用（EPI）已定量解决。促进这种模式的模式分析，我们发现，在GaAs中，压电散射是可比的变形势散射电子散射的声学声子在EPI即使在室温下，并作出了显着的贡献的流动性。此外，我们取得了很好的协议与实验数据的迁移率，并确定与平均自由程130和210 nm之间的电子占主导地位的电子输运在300 K。这些信息提供了更深入的理解电子输运在GaAs中，所提出的框架可以很容易地应用到其他极性材料。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of electron spin relaxation in Mn-doped GaAs
我们报告了一个令人惊讶的长自旋弛豫时间的电子在Mn掺杂的p-GaAs。自旋弛豫时间与光泵浦成比例，并且从黑暗中的12 ns增加到饱和时的160 ns。这种行为与电子的自旋弛豫速率的差异在电离或中性Mn受体的波动领域，分别旋进。对于后者，Mn离子和束缚空穴之间的反铁磁交换相互作用导致这些波动场的部分补偿，导致增强的自旋记忆。
2007-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Density dependence of electron-spin polarization and relaxation in intrinsic GaAs at room temperature"
我们对Teng等人[J. Phys. D：Appl. Phys. { \bf 42}，135111（2009）]的结论进行评论，即在本征体GaAs中，在高载流子密度下，Bir-Aronov-Pikus机制比D 'yakonov-Perel'机制更重要。我们指出自旋弛豫完全来自D 'yakonov-Perel'机制。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio Electron Mobility and Polar Phonon Scattering in GaAs
在极性半导体和氧化物中，电子-声子（\textit{e} -ph）相互作用的长程性质是从第一原理计算电荷输运的瓶颈。在这里，我们开发了一个有效的从头计算方案，计算和收敛的\textit{e} -pH弛豫时间（RT）和电子迁移率在极性材料。我们将我们的方法应用于GaAs，其中使用Boltzmann方程与状态相关的RT，我们计算的迁移率与实验在250 $-$ 500~K。还分析了$e$ -ph共振隧穿谱和声子对谷内和谷间$e$ -ph散射的贡献。我们的工作使有效的从头计算的极性材料中的运输和载流子动力学。
2016-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Full Electrical Control of the Electron Spin Relaxation in GaAs Quantum Wells
用时间分辨光致发光光谱研究了（111）取向GaAs/AlGaAs量子阱中电子自旋动力学。通过施加50 kV/cm的外场，可以观察到自旋弛豫时间增加两个数量级，达到大于30 ns的值;这是电场调谐自旋轨道导带分裂的结果，当Rashba项恰好补偿Dresselhaus项时，自旋轨道导带分裂几乎可以消失。在横向磁场下的测量表明，电子自旋弛豫时间的三个空间方向上可以同时与所施加的电场调谐。
2011-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Electron Spin Dynamics and Hyperfine Interactions in Fe/Al_0.1Ga_0.9As/GaAs Spin Injection Heterostructures
研究了Al_（0.1）Ga_（0.9）As/GaAs量子阱异质结中自旋极化电子与晶格核的超精细相互作用。自旋极化电子从金属铁磁体穿过肖特基隧道势垒电注入半导体异质结构。自旋极化的电子流动态地极化量子阱中的原子核，而极化的原子核反过来改变电子自旋动力学。通过发射的电致发光的圆偏振检测稳态电子自旋。核极化和电子自旋动力学的精确模拟使用GaAs中的光学取向的形式主义。量子阱中的核自旋极化强烈地依赖于量子阱中的电子自旋极化，但仅弱地依赖于量子阱中的电子密度。我们能够观察到核磁共振（NMR）在低施加磁场的数量级为几百Oe的电调制自旋注入量子阱。电驱动的NMR明确地证明了由于电子自旋而使原子核感受到的Knight场的存在。
2005-01-06 cond-mat.mtrl-sci
First Principles Electronic Structure of Mn doped GaAs, GaP, and GaN semiconductors
基于局域自旋密度近似（LSDA）和自相互作用修正的局域自旋密度方法（SIC-LSD），对Mn掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的电子结构进行了第一性原理计算.我们发现，这是至关重要的，使用自相互作用自由的方法来正确地描述电子基态。的SIC-LSD计算预测适当的电子基态配置的Mn在GaAs，GaP和GAN。对（GaMn）As中的磁矩和p-d交换进行了定量计算，结果与实验符合得很好。这些结果使我们能够验证常用的磁性半导体模型。此外，我们讨论了从密度泛函理论计算中提取局域能级结合能的微妙问题。我们提出了三种方法，考虑到最终状态的影响，以估计的结合能的锰在GaAs的d水平。我们发现计算值和估计从photoemisison实验之间有很好的协议。
2006-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction for Mn acceptor in GaAs: revealing its strong deformation dependence
本文利用微观多粒子波函数计算了GaAs中锰离子与价带束缚空穴的交换相互作用常数，揭示了其对晶格形变的强烈依赖性，并解释了高温下Mn离子静态磁化率降低的物理机制。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Configuration Dependence of Band Gap Narrowing and Localization in Dilute GaAs_{1-x} Bi_x Alloys
在III-V族半导体中用铋（Bi）进行阴离子取代是在低Bi浓度下，特别是在砷化镓（GaAs）中进行带隙Eg的实验工程的有效方法。在低浓度x下，Eg与Bi浓度的反相关性是线性的，并且由As和Bi占据的p能级之间的价带-缺陷能级反交叉决定.这种依赖性在高浓度下分解，其中仅考虑As-Bi相互作用的经验模型不适用。预测模型的价带杂化需要一个第一原理的理解，可以通过密度泛函理论获得的主要挑战是适当的描述Eg和自旋轨道耦合。通过使用一种有效的方法，包括这些影响，它在这里示出，在高浓度下，Eg主要是由一个Bi-Bi p轨道相互作用和由大Bi原子引起的应变修改。这表明了通过改变实验生长条件获得的不同原子构型在工程砷化物带隙中的作用，特别是在电信激光技术中。
2016-02-05 cond-mat.mtrl-sci
The Dependence of Alloy Composition of InGaAs Inserts in GaAs Nanopillars on Selective-Area Pattern Geometry
通过MOCVD经由无催化剂选择性区域外延（SAE）生长具有150 nm - 200 nm长的轴向InGaAs插入物的GaAs纳米柱。InGaAs区域的合金组成，由室温光致发光（PL）确定，关键取决于选择性区域图案几何形状的间距和直径。PL发射根据图案几何形状从1.0 μ m到1.25 μ m变化，对应于In与Ga的比率从0.15到> 0.3。这种在富集解释的模式依赖的变化中的掺入率为In和Ga。Ga和In吸附原子的捕获系数计算每个图案间距。随着间距减小，这些数据揭示了增加生长速率的协同效应（与纳米柱密度相关）与限制生长速率的可用材料的竞争之间的竞争。镓更容易受到这两种效应的影响，导致合金成分发生变化。
2013-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Electron spectroscopic studies of nanowires formed by (GaMn)As growth on GaAs(111)B
价带光电子发射与周围的Mn2p激发阈值的光子能量已被用来研究纳米线的MnAs颗粒催化的发展。随着纳米线长度的增加，光谱逐渐变化，这样的共振光电发射最终占主导地位的俄歇衰变通道。这种变化归因于Mn的稀释，表明Mn从MnAs颗粒转移到纳米线中。
2009-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin and cyclotron energies of electrons in GaAs/Ga$_{1-x}$Al$_x$As quantum wells
本文用GaAs型半导体能带结构的五能级{ \Pp }模型描述了GaAs/Ga $_{1-x}$ Al $_x$ As量子阱在平行于生长方向的外磁场中传导电子的自旋$g^*$因子和回旋质量$m^*_c$。这表明，以前的理论的$g^*$ -因子的异质结构是不够的。我们的方法是基于一个迭代程序求解14耦合微分{ \Pp }方程。验证了迭代过程的适用性。最后的本征能问题的导子带减少到两个微分方程的自旋上和自旋下的连续朗道能级的状态。结果表明，III-V族化合物的体反转不对称性对自旋$g^*$因子有重要影响。我们的理论没有可调参数给出了一个很好的描述GaAs/Ga $_{0.67}$ Al $_{0.33}$ As矩形量子阱中的电子自旋$g^*$ -因子的实验数据为不同的阱宽在3和12 nm之间。同样的理论描述了非常好的实验回旋质量在GaAs/Ga $_{0.74}$ Al $_{0.26}$ As量子阱的阱宽度在6和37 nm之间。
2006-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Model of circular polarization dependence on Mn delta-layer position in LED heterostructures with InGaAs/GaAs quantum well
提出了具有InGaAs/GaAs量子阱的LED异质结构中Mn δ层位置的圆偏振依赖性的简单模型，能够相当准确地解释最近令人着迷的实验结果[S. V. Zaitsev等人，Physica E（2009），doi：10.1016/j.physe.2008.11.003]。该模型强调了注入的空穴和Mn自旋之间的位置相关的交换相互作用的作用，显着影响的磁场中的空穴能级分裂，导致强烈的变化的极化依赖性。讨论了注入空穴能量对应的有效温度和几何结构缺陷引起的展宽的作用。
2009-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the nonlocal voltage in an Fe/GaAs electrical spin injection device
在Fe/GaAs自旋注入器件中测量了非局域自旋电阻随温度的变化。对于未退火的样品，显示少数自旋注入，自旋电阻被观察到室温，并随温度以0.018\，K $^{-1}$的速率呈指数衰减。在440 K下的生长后退火增加了低温下的自旋信号，但衰减速率也增加到0.030 K $^{-1}$。从GaAs沟道中的扩散常数和自旋寿命的测量，我们得出结论，样品退火修改的自旋转移效率在注入和检测接触的温度依赖性。令人惊讶的是，自旋转移效率在表现出少数自旋注入的样品中增加。
2010-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin decoherence in n-type GaAs: the effectiveness of the third-body rejection method for electron-electron scattering
本文用EnergyMonteCarlo方法研究了室温下中等电子密度下n型GaAs体材料的自旋退相干。我们证明了Ridley提出的第三体排斥方法可以成功地应用于EnergyMonteCarlo算法，并用于解决电子-电子对自旋退相干的贡献问题.
2014-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density dependence of spin relaxation in GaAs quantum well at room temperature
利用时间分辨圆偏振泵浦-探测光谱技术研究了室温下本征GaAs量子阱中电子自旋弛豫与载流子密度的关系。结果表明，自旋弛豫时间在较低密度区随密度的增加而增加，其中线性D 'yakonov-Perel'自旋-轨道耦合项占主导地位;当密度较大时，自旋弛豫时间随密度的增加而减小，立方D 'yakonov-Perel'自旋-轨道耦合项占主导地位.这些特征与Lü { \em et al.}的理论预测一致。[Phys. Rev. B { \bf 73}，125314（2006）]。一个完全微观计算的基础上数值求解动力学自旋布洛赫方程与D 'yakonov-Perel'和Bir-Aronov-Pikus机制，再现自旋弛豫的密度依赖性非常好。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electron Scattering and Hybrid Phonons in Low Dimensional Laser Structures made with GaAs/AlxGa1-xAs
本文从理论和数值上研究了GaAs/Al_xGa_（1-x）As双异质结的混合声子模及其与电子的相互作用。更具体地说，我们已经计算了电子捕获内的对称量子阱通过发射的混合声子。我们的研究表明，通过混合声子的捕获率是匹配的介电连续（DC）模型和铝的浓度，这是一个重要的参数，用于控制发光二极管（LED）中的电子捕获过程中预测的速率。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical control of energy-level structure of few electrons in AlGaAs/GaAs quantum dots
横向量子限制和限制在nanofabricated GaAs/AlGaAs量子点的电子数的光学控制是通过照明与被吸收在AlGaAs势垒的弱激光束。精确调谐的能级结构和电子布居证明通过监测的电子从最低的量子点能量壳层的共振非弹性光散射的低洼跃迁。这些发现为操纵这些量子点中的单个电子开辟了道路，而无需外部金属栅极。
2008-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy dissipation of electrons at a p-type GaAs(110) surface
电子从扫描隧道显微镜的尖端注入到p型GaAs（110）表面已被用来诱导发光的块。原子分辨的光子图显示，显着减少的发光强度在Ga原子附近的局部表面状态。基于第一性原理计算和速率方程方法对入射隧穿电子的整个能量耗散过程进行了定量分析。我们的研究表明，在体电子态的复合过程被抑制的快速电子散射在表面上，和电子主要通过表面态进行非辐射复合。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Spin Coherence in n-GaAs Produced by Ferromagnetic Proximity Polarization
我们发现，光激发电子在n-GaAs外延层中快速（< 50 ps）自旋反转，由于邻近的外延铁磁金属。MnAs/GaAs和Fe/GaAs结构之间的比较表明，这种相干自旋极化分别与它们的磁化方向反平行和平行。此外，GaAs核自旋是动态极化的，其符号由自发电子自旋取向决定。在Fe/GaAs中，核超精细和外加磁场之间的竞争导致电子自旋进动完全猝灭。
2002-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
L-valley Electron Spin Dynamics in GaAs
光学取向实验已在GaAs外延层与光激发能量在3 eV的区域产生的自旋极化电子在卫星L谷的光生。我们表明，一个显着的电子自旋存储器的一部分可以保存时，电子从L散射的$Γ$谷能量弛豫几百毫电子伏。结合这些高能量的光激发实验与时间分辨的光致发光光谱的$Γ$谷自旋极化光生电子允许我们推导出一个典型的L谷电子自旋弛豫时间为200 fs，与理论计算一致。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wannier interpolation of the electron-phonon matrix elements in polar semiconductors: Polar-optical coupling in GaAs
本文将电子-声子矩阵元的Wannier插值推广到极性半导体中的偏振光耦合情形。我们验证我们的方法发展对实验，通过计算的电子带的宽度，由于电子-声子散射GaAs，原型极性半导体。计算的宽度，然后用来估计在GaAs中的临界点处的激子的加宽和热电子的电子-声子弛豫时间。我们的研究结果与现有的实验数据吻合得很好。最后，我们表明，虽然Fröhlich相互作用是主要的散射过程的电子/空穴接近谷最小值，在协议与低场传输结果，在较高的能量，谷间散射占主导地位的热电子或空穴的弛豫动力学。极化光耦合的插值能力为半导体和热电材料的光吸收和输运性质的计算开辟了新的前景。
2015-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of nano-scale surface roughness on transverse energy spread from GaAs photocathodes
高的量子产额、低的横向能量扩展和快速的响应时间使得GaAs被激活到负电子亲和势，是高亮度光电注入器中光电阴极的理想候选者。即使经过几十年的研究，从GaAs的电子发射的确切机制没有得到很好的理解。我们发现，纳米级的表面粗糙度可以影响横向电子从GaAs扩散近一个数量级，并解释了迄今为止似乎有争议的实验结果。该模型还可以解释测量的横向能量扩展对入射光波长的依赖性。
2011-02-23 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Electronic phase diagrams of carriers in self-assembled InAs/GaAs quantum dots: violation of Hund's rule and the Aufbau principle for holes
采用单粒子赝势和多粒子组态相互作用方法研究了InAs/GaAs量子点中最多六个电子或空穴的轨道和自旋组态.我们发现，虽然{ \it电子}的充电遵循Hund规则和Aufbau原则，{ \it空穴}的充电遵循非平凡的充电模式，违反Aufbau原则和Hund规则，并且对量子点尺寸的细节是鲁棒的。预测孔装药序列提供了一个新的解释最近的充电实验。
2005-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-beam evaporated cobalt films on molecular beam epitaxy prepared GaAs(001)
我们用电子束蒸发法在GaAs（001）表面沉积了Co薄膜。用X射线反射率和卢瑟福背散射测量了Co薄膜的厚度。用超导量子干涉仪测量了薄膜的磁性能。薄膜的磁化强度随着薄膜厚度的增加而减小。磁性能的轻微退化是由于在Co沉积过程中Co表面或Co/GaAs界面上的粗糙度增加。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of spin diffusion in semi-insulating GaAs
我们用光学瞬态光栅光谱测量了半绝缘GaAs（100）中光学取向电子的自旋扩散。捕获和复合不会迅速耗尽光激发的人口。88 +/-12cm2/s的自旋扩散系数在15 K至150 K的温度下大致恒定，并且自旋扩散长度为至少450 nm。我们表明，它是可能的，使用自旋扩散来估计电子扩散系数。由于电子-电子相互作用，电子扩散比自旋扩散大1.4倍。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetoresistance and electronic structure of asymmetric GaAs/AlGaAs double quantum wells in the in-plane/tilted magnetic field
用磁输运测量方法研究了在标准异质结GaAs缓冲层中薄势垒形成的双层二维电子系统。在平行于电子层取向的磁场中，磁阻表现出与较高占据子带的减少和场诱导过渡到去耦双层相关联的振荡。Shubnikov-de Haas振荡在稍微倾斜的磁场中允许重建作为面内磁场的函数的各个子带中的电子浓度的演变。实验得出的系统的特性与电子结构的数值自洽场计算定量一致。
2000-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent Electron Landé g-Factor and Interband Matrix Element in GaAs
在2.6~300K的温度范围内，用自旋量子拍频谱在低激发密度下对GaAs中的电子Lande g因子进行了高精度测量。在与温度相关的有效质量的可用数据的综合中，在共同的五能级kp理论内的带间矩阵元素的温度依赖性可以一致地模拟这两个参数。随着温度的升高，带间矩阵元素的强烈减少始终关闭实验和理论之间的长期差距，并大大提高了这两个参数的建模。
2009-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantifying the Performance of a Hybrid Pixel Detector with GaAs:Cr Sensor for Transmission Electron Microscopy
混合像素探测器（HPD）已被证明是非常有效的基于衍射和时间分辨的研究在透射电子显微镜，但其性能受到限制的事实，即高能电子在其厚硅传感器长距离散射。与单片有源像素传感器（MAPS）相比，HPD的优点在于它们的传感器不需要由Si制造。我们比较了Medipix 3 HPD与Si传感器和GaAs：Cr传感器在60 - 300 keV能量范围内使用初级电子的性能。测量和计算了探测器的调制传递函数（MTF）和探测量子效率（DQE），结果表明GaAs：Cr器件对高能电子的探测性能明显优于Si器件。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Thermomodulation studies of heat transport in heavy-doped n-GaAs by using the temperature dependence of metal-semiconductor contact resistance
用调制的CO_{2}激光辐照金属-半导体接触，研究了重掺杂n-GaAs在温度T=300 K和77 K时的热输运。它示出这种方法提供了一个机会，以确定热扩散系数$χ$和塞贝克系数S_{T}没有直接测量的温度梯度。还发现，热电子的热化长度超过了基于GaAs参考数据可以进行的评估的数量级。为了阐明所观察到的现象的起源进行了测量与肖特基接触上的薄掺杂GaAs层外延生长在半绝缘GaAs衬底上。在这种情况下，简并电子气只占据导热介质的微不足道的部分。此外，利用电流脉冲通过肖特基势垒向半导体注入超热电子的实验，研究了超热电子的注入效应是否与电子加热方式有关。LO-声子的非平衡和电子-声子碰撞积分的变化，由于电子的非平衡对关联的建议作为一个可能的解释。
2005-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
All-electrical measurements of direct spin Hall effect in GaAs with Esaki diode electrodes
本文报道了轻n掺杂GaAs沟道中直接自旋霍尔效应的测量结果。作为自旋探测接触，我们采用了高效的铁磁Fe/（Ga，Mn）As/GaAs江崎二极管结构。我们调查的偏置和温度依赖性的测量自旋霍尔信号和评估的值的总自旋霍尔电导率和它的依赖于沟道电导率和温度。从结果中，我们确定斜散射和侧跳贡献的总自旋霍尔电导率，并将其与实验结果进行比较，对更高的导电n-GaAs通道[物理评论快报。105，156602（2010）]。因此，我们得出结论，偏斜度和侧跳的贡献不能完全独立的通道的电导率。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias-dependent electron spin lifetimes in n-GaAs and the role of donor impact ionization
在金属-绝缘体转变附近掺杂的体n-GaAs外延层中，我们研究了电子自旋寿命$τ_s$随外加横向偏压$E_x$的变化。$τ_s$通过使用磁光克尔旋转的汉勒效应测量。在低温下（T<10 K，电子部分局域化，$τ_s > 100$ ns为零偏压），当$E_x$超过施主碰撞电离阈值（$\sim$ 10 V/cm）时，观察到$τ_s$的显著崩塌.急剧增加的浓度的温暖离域电子-受Dyakonov-Perel自旋弛豫-占快速崩溃的$τ_s$，并强烈影响电子自旋输运在这个制度。
2006-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-Molecule Magnet Mn$_{12}$ on GaAs-supported Graphene: Gate Field Effects From First Principles
研究了Mn $_{12}$ O $_{12}$（COOH）$_{16}$（H $_2$ O）$_4$的栅场效应|石墨烯|砷化镓异质结构的第一性原理计算。我们发现在中等掺杂水平下，电子可以被加入到单分子磁体Mn $_{12}$ O $_{12}$（COOH）$_{16}$（H $_2$ O）$_4$（Mn $_{12}$）中，但不能从其中取出. Mn $_{12}$的磁各向异性能（MAE）随着电子掺杂水平的增加而降低，这是由于电子从石墨烯转移到Mn $_{12}$以及Mn $_{12}$和石墨烯之间的能带对准的变化。在$-5.00 \times 10^{13}\, \textrm{cm}^{-2}$的电子掺杂水平下，与零掺杂相比，MAE降低约18%。由于GaAs的价带接近费米能级，石墨烯和GaAs之间的能带对准对电子掺杂比空穴掺杂更敏感。GaAs衬底在零栅极场和几乎无应变的配置下在支撑的石墨烯中诱导小的带隙。最后，我们提出了一个垂直隧道结探测通过电子输运测量MAE的栅极依赖性。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pauli blockade of the electron spin flip in bulk GaAs
利用强光抽运下的时间分辨光学取向，实验测定了非掺杂GaAs中电子自旋翻转时间（t_sf）与k的关系。当电子动能从2变化到30 meV时，t_sf单调减小一个数量级以上。在所报道的实验的高激发密度和低温下，导带电子的主要自旋翻转机制是Bir-Aronov-Pikus。通过蒙特卡罗模拟，我们证明了相空间填充效应导致自旋翻转的阻塞，产生随激发密度增加的t_sf。这些效果得到的值t_sf高达30纳秒，在k=0，最长的报告自旋弛豫时间在未掺杂的GaAs在没有一个磁场。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic correlations in short period (CrAs)$_n$/(GaAs)$_n$ ferromagnetic heterostructures
采用多体和电子结构计算相结合的方法，研究了含$n \leq 3$的（CrAs）$_n$ /（GaAs）$_n$ [001]叠层异质结的半金属性.讨论了$n=1$在强电子关联下的界面态。对于$n=2,3$，我们的研究结果表明，少数自旋半金属间隙被抑制的本地相关在有限的温度下，并不断缩小增加的异质结周期。尽管在室温附近异质结构的磁化仅偏离理想整数值$2%$，但在$E_F$处的有限温度极化至少减小了$25%$。费米能级以下的少数自旋最高价态被发现本地化更多的GaAs层，而最低的导电状态有一个多体的起源。因此，我们的研究结果表明，在这些异质结构中，空穴和电子保持分离的不同层之间。
2010-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
