Effective tuning of exciton polarization splitting in coupled quantum dots
研究了面内电场作用下两个横向耦合量子点中激子基态的偏振分裂,并设计了有效的调谐方案。发现在能级上存在明显的斯塔克效应和反交叉。由于点间和点内状态之间的耦合,偏振分裂的绝对值显著减小,并且偏振分裂的绝对值可以通过电场被调谐到零以用于适当的点间分离。该方案对基于量子点的纠缠光子源的研究具有重要意义。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall
Coherent switching by detuning a side-coupled quantum-dot system
我们研究了开放量子系统中电子的相位相干输运。结果表明,相干开关可以通过调整电子能量来表征。对边耦合量子点系统的量子相干性效应进行了比较分析。我们的研究结果表明,电子纳米器件的相干开关的基础上,通过适当失谐的侧耦合量子点,位于沿导线的可变距离。
2008-07-30 cond-mat.mes-hall
Polarization dynamics in quantum dots: The role of dark excitons
通过求解相应的速率方程组,研究了半导体量子点中重空穴基态激子的精细结构对光致发光偏振动力学的影响。暗激子的存在通常被忽略,偏振衰减被认为是由辐射双重态内的直接跃迁引起的。我们证明,在强限制量子点的暗激子,这是积极的亮激子,实际上有一个决定性的影响,由于其持久性的极化动力学。线偏振显示出由暗激子转化为亮激子控制的非指数衰减。为了得到特定量子点结构的定量答案,所有必要的信息都可以从这些量子点中非共振激发后发光动力学的实验中获得。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
Multiple Nuclear Polarization States in a Double Quantum Dot
在电子自旋共振条件下,我们在双量子点中观察到多个稳定的核极化态。在强驱动的极限下,可以在每个点的极化的详细理论速率方程模型内理解稳定状态。该模型还捕捉到数据的不寻常特征,例如快速切换和极化的“错误”符号。报告的结果使这种极化效应的应用,包括操纵和控制的核领域。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin polarization in a single quantum dot pumped by two laser beams
本文从理论上研究了双激光泵浦下自组装量子点中的动态核自旋极化。在假设空穴自旋与核自旋之间存在非共线相互作用导致核自旋极化的情况下,我们发现,弱核自旋极化和强核自旋极化都可能出现,这取决于激光的强度和中心频率。对于弱的核自旋极化,我们用微扰方法证明了核自旋Overhauser场的分布可能变得明显变窄。利用蒙特卡罗模拟对单个量子点进行模拟,发现适当的光泵浦也可以产生强的核自旋极化。
2013-06-06 cond-mat.mes-hall
Spin polarization in open quantum dots
我们研究相干输运通过开放的横向量子点使用递归格林函数技术,将交换相关效应内的本地自旋密度近似(LSDA)。在低电子密度下,电流是自旋极化的,并且点中的电子密度显示出强的自旋极化。随着电子密度的增加,点中的自旋极化逐渐减小。这些发现与现有的实验观察结果是一致的。我们的基于LSDA的建模结果表明,使用现象学参数和/或模型哈密顿量的简化方法的利用可能并不总是可靠的理论预测以及实验的解释。
2005-09-13 cond-mat.mes-hall
Excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire
我们报道了一个量子点侧面耦合到量子线上的激发态光谱,并得到了精确的能量估计。我们的方法利用点上的周期性电压脉冲,并且能量校准是参考导线两端的偏置电压来执行的。我们证明了在一个单点中观察到的轨道激发态和塞曼分裂。
2008-07-23 cond-mat.mes-hall
Third Stable Branch and Tristability of Nuclear Spin Polarization in Single Quantum Dot System
半导体量子点通过增强的超精细相互作用提供电子和原子核的自旋耦合系统。我们发现在纵向磁场作用下,单量子点中的核自旋极化可以有三个稳定的分支。随着激励条件的变化,这些状态伴随着每个分支边界周围的磁滞回线。为了解释这些发现,我们将核自旋涨落引起的电子自旋弛豫纳入先前研究的动态核自旋极化机制。该模型再现了核自旋极化的新特征以及与之相关的观察到的电子自旋极化的强烈降低,并且可以参考核自旋极化的三稳态。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of nuclear-spin-polarization-induced quantum dots
我们研究了二维电子气中的电子受非均匀核自旋极化约束的系统。该系统由具有非零核自旋的异质结构组成。我们表明,在这个系统中,电子可以被限制在一个点区域通过本地核自旋极化。核自旋极化诱导量子点具有有趣的性质,表明由于核自旋弛豫和扩散过程,电子能级具有时间依赖性。电子限制势是具有弛豫的扩散方程的解。对电子能级随时间变化的实验研究,将有助于获得更多有关固体中核自旋相互作用的信息。
2003-05-01 cond-mat.mes-hall
Tomography of optical polarization rotation induced by a quantum dot-cavity device
本文提出一种层析成像方法,通过分析反射光子偏振密度矩阵,揭示量子点-腔器件中单个量子点可引发20度偏振旋转且纯度超84%,并区分相干与非相干贡献。
2017-03-11 cond-mat.mes-hall
III-nitride based quantum dots for photon emission with controlled polarization switching
基于6带k $\cdot$ p理论,对透镜型三族氮化物量子点(QDs)的带间光跃迁的偏振特性进行了计算研究.结果预测显着的线性极化的基态相关的跃迁的非对称量子点的材料具有小的分裂能量。结果表明,一个适度的外加电场可以用来诱导线性极化,并控制其方向。InN被认为是最有效的选择动态偏振开关控制的电场,与潜在的偏振控制上的光子-光子的水平。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in side coupled double quantum-dot molecule
研究了近藤机制下电子隧穿双量子点分子与量子线的相互作用。平均场有限U从玻色子形式主义被用来获得问题的解决方案。我们发现当侧边附着的双量子点的分子能量与费米能相交时,会出现电导抵消现象。我们研究了多体分子近藤态随系统参数的变化。
2004-11-25 cond-mat.mes-hall
Detection of spin polarization utilizing singlet and triplet states in a single-lead quantum dot
我们提出并证明了一种新的方法来探测局部自旋极化在半导体微器件在低和零磁场。通过将单引线量子点连接到半导体微器件上,并监测量子点中电子隧穿进入单重态和三重态,我们可以检测目标器件中形成的局域自旋极化。我们证实了这种利用自旋分裂量子霍尔边缘态的探测方案的有效性。我们还观察到非零的本地自旋极化在设备的边缘在低磁场,这是无法检测到与传统的宏观探针。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall
Self-Polarization and Dynamical Cooling of Nuclear Spins in Double Quantum Dots
在自旋阻塞的电子输运机制下,预测了双量子点的自发核极化。当单重态和三重态电子能级被原子核的有效超精细场作用于电子而共振时,零极化态的不稳定性导致极化。核自旋一旦极化,就像一个冷水浴,将电子冷却到晶格(声子)温度以下。我们估计相关的时间尺度,并讨论观察这些现象所需的条件。
2010-08-20 cond-mat.mes-hall
Polarization Properties of Single Quantum Dots in Nanowires
我们研究了半导体纳米线中单个半导体量子点的吸收和发射偏振。我们表明,由纳米线量子点吸收或发射的光的偏振强烈地依赖于纳米线相对于光入射或发射的方向的取向。当垂直于纳米线伸长方向定向时,光优先线性偏振。相比之下,对于沿着纳米线引导的光,线性偏振度低。这一结果对于基于量子点固有特性的光子应用至关重要,例如纠缠光子的产生。作为一个例子,我们演示了一个单一的纳米线量子点的自旋态的光学访问。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall
Multistability and spin diffusion enhanced lifetimes in dynamic nuclear polarization in a double quantum dot
控制量子点中的核自旋对于探索量子点的多体动力学和开发量子点的量子信息处理前景至关重要。我们提出了一个独特的组合动态核自旋极化和电偶极子诱导自旋共振的静电定义的双量子点(DQD)暴露在两个芯片上的纳米磁体的强烈不均匀的领域。我们的实验提供了对核自旋极化分布的直接和无与伦比的访问,并使我们能够建立和表征多个固定点。此外,我们证明了极化的DQD环境的核自旋扩散显着稳定的DQD内的核自旋。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall
Fano-Kondo interplay in a side-coupled double quantum dot
我们研究了一个侧面耦合的双量子点的低温输运特性,其中只有一个量子点直接连接到引线上。我们观察到法诺共振,这是由一个点和近藤效应,或cotunneling在一般情况下,在另一个点的离散水平之间的干扰,发挥连续的作用。Kondo共振部分被破坏性Fano干涉抑制,反映了新颖的Fano-Kondo竞争。我们还提出了一个理论计算的基础上紧束缚模型与奴隶玻色子平均场近似,定性再现的实验结果。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Selective Dynamic Nuclear Spin Polarization in Spin-Blocked Double-Dot
研究了自旋阻塞双量子点系统中超精细相互作用引起的动态核自旋极化机制。我们计算了超精细跃迁率,并求解了核自旋的主方程。具体来说,我们将由于掺杂引起的局部晶格畸变和应变的核四极耦合的影响。我们的结果表明,由5%的铟替代诱导的核四极耦合可以用来解释最近的实验观察到的自旋阻塞双点中丢失的砷NMR信号。
2004-04-06 cond-mat.mes-hall
Andreev Transport through Side-Coupled Double Quantum Dots
我们研究了通过侧耦合双量子点,连接到正常和超导(SC)与T形配置的铅的输运。我们发现,使用数值重整化群,库仑相互作用抑制SC干扰的侧点,并大大提高电导在近藤制度。这种行为与正常运输中看到的宽近藤谷完全相反。SC接近穿透到界面点,推动近藤云,屏幕上的本地点的时刻,向正常的铅,使单线键长。随着云的膨胀,电导出现一个幺正极限峰。此外,两个独立的Fano结构出现在栅极电压依赖的Andreev运输,其中一个单一的减少高原出现在正常的运输。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall
Opto-Mechanical Tuning of the Polarization Properties of Micropillar Cavity Systems with embedded Quantum Dots
应变调谐作为一种有吸引力的工具出现,以调整固态量子发射器的基本光学性质。特别地,量子点态的波长和精细结构可以使用混合的光子晶体-压电器件来调谐。在这里,我们展示了如何施加外部应力可以直接影响耦合InAs量子点-微柱腔系统的偏振特性。在我们的实验中,我们发现,我们可以可逆地调整约60 $μ\text{eV}$的基本微腔模式的各向异性偏振分裂。我们讨论了这种调谐机制的起源,它产生于我们的微柱中的弹性形变和光弹性效应之间的相互作用。最后,我们利用这种效应,通过偏振各向异性的Purcell效应,对量子点的偏振进行光机械调谐。我们的工作为光-物质耦合固态系统的偏振和自旋性质的光机械和可逆调谐铺平了道路。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear spin polarization in resonant laser spectroscopy of a quantum dot
自组装量子点中最低能量激子跃迁的共振光激发导致核自旋极化,这与众所周知的光学取向现象有质的不同。通过一系列的实验,我们证明了在有限的外磁场作用下,量子点中的原子核自旋极化可以将较高能量的塞曼跃迁锁定在驱动激光场上,也可以避免较低能量的塞曼跃迁的共振条件.我们解释我们的研究结果的基础上的动态核自旋极化起源于非共线超精细相互作用,并找到一个很好的协议之间的实验结果和理论模型。
2011-10-25 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in the production of polarization-entangled photons in a single semiconductor quantum dot
本文从理论上研究了半导体量子点中双激子级联衰变产生偏振纠缠光子的过程。在中间态中,纠缠被编码在第一发射光子和激子的偏振中,其中激子状态可以通过形成晶格畸变由固态环境有效地“测量”。我们表明,所产生的纠缠损失变得急剧增强,如果声子的晶格畸变是受到弹性散射在设备的边界,这可能构成一个严重的限制量子点为基础的纠缠光子设备。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall
Polarization memory in single Quantum Dots
我们测量了单量子点在正、负或中性电荷态的激子和双激子光学跃迁的偏振记忆。在润湿层带隙以下的相同准共振激发下,观察到各种谱线的正、负和无圆或线偏振记忆。我们开发了一个模型,定性和定量地解释实验测量的偏振光谱的所有这些光学跃迁。我们一般地考虑光生电子-空穴对在向多载流子基态弛豫过程中自旋取向的损失。我们的分析清楚地表明,虽然电子保持其初始自旋极化在很大程度上,空穴完全退相。
2009-02-25 cond-mat.mes-hall
Quantum limit for nuclear spin polarization in semiconductor quantum dots
最近的一个实验[E。A. Chekhovich等人,物理修订版信函104,066804(2010)]已经证明,通过利用重空穴和三电子态之间的光学禁戒跃迁,可以在自组装量子点中实现高核自旋极化。然而,一个完全极化的状态并没有达到预期的经典速率方程。在这里,我们从理论上研究这个问题的帮助下的量子主方程,我们证明,一个完全极化的状态不能实现由于形成的核暗态。此外,我们发现最大偏振度依赖于量子点的结构特性。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall
High-fidelity quantum memory utilizing inhomogeneous nuclear polarization in a quantum dot
我们数值研究了在半导体量子点中实现的量子存储器的编码和检索过程,重点研究了非均匀极化核自旋的效应,其极化依赖于局域超精细耦合强度.我们发现,量子存储器的性能显着改善的非均匀核极化,相比均匀的。此外,原子核极化分布越窄,量子存储器的性能越好。通过仔细研究编码过程中各个核自旋的熵变化,我们将性能的提高归因于高度极化和强耦合核自旋的充分利用。我们的结果为在量子点中实现量子存储器提供了新的思路。
2015-01-19 cond-mat.mes-hall
Current Induced Hole Spin Polarization in Quantum Dot via Chiral Quasi Bound State
基于价带的自旋轨道分裂,提出了电流诱导量子线与量子点中空穴自旋极化的机制。我们预测,在一个鲜明的对比,与传统的机制的基础上的线性动量自旋轨道耦合,指数小的偏压施加到量子线与重空穴是足以创建一个本地化的轻空穴的100%的自旋极化。微观上,这种效应与手征准束缚态的形成和空穴从量子线到量子点的自旋相关隧穿有关。这种新颖的电流诱导自旋极化机制同样适用于GaAs、Si和Ge基半导体纳米结构。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Polarization properties of excitonic qu-bits in single self-assembled quantum dots
研究了InAs/GaAs自组装量子点中中性激子发射的偏振特性。面内形状和应变各向异性强烈耦合的重和轻空穴状态,并导致大的光学各向异性与非正交的线性偏振态相对于晶轴错位。由于波导的实验配置,沿生长轴的发光偏振已被观察到揭示出的生长平面的变形张量的剪切分量的存在。共振发光实验允许确定两个激子本征态的振子强度比。价带混合控制该比率,并且点与点之间可能非常不同,然而,偏振各向异性轴在一个\mum^{2}的扫描区域内是相当固定的,并且指示与其相关的面内变形方向具有一个\mum^{2}的数量级的相关长度。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Observation of Hysteretic Transport Due to Dynamic Nuclear Spin Polarization in a GaAs Lateral Double Quantum Dot
我们报道了GaAs横向双量子点中一种新的输运特性,这种输运特性只在磁场扫描时才出现,并且由于动态核自旋极化(DNP)而显示出磁滞现象。这种DNP信号出现在库仑阻塞制度凭借有限的点间隧道耦合和起源于自旋三重态和单线态的基态之间的交叉广泛用于核自旋操纵脉冲门实验。出乎意料的大信号强度暗示了两个点之间的不平衡DNP,这开辟了通过DC输运控制电子和核自旋状态的可能性。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall
Perfect spin polarization in T-shaped double quantum dots due to the spin-dependent Fano effect
研究了T型双量子点与铁磁导线耦合系统的自旋分辨输运性质。利用数值重整化群方法,计算了不同温度和不同模型参数下的线性电导和电流的自旋极化。我们表明,由于铁磁体的存在,在不同的条件下,在每个自旋通道的Fano相消干涉的有效交换场的结果。Fano效应的这种自旋依赖性导致了完美的自旋极化,其符号可以通过调整量子点的能级来改变。大的自旋极化发生由于库仑相关的点,这是不直接耦合到引线,而在直接耦合的点有限的相关性可以进一步增强这种效果。此外,我们补充准确的数值结果与一个简单的定性解释的基础上的零温度电导的解析表达式。所提出的设备提供了一个前瞻性的例子电控,完全自旋极化电流源,它的工作没有外部磁场。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Polarization-dependent interference between dipole moments of a resonantly excited quantum dot
中性InGaAs量子点的共振光致发光激发(RPLE)光谱显示出非常规的线形,依赖于检测偏振。我们通过进行偏振相关的RPLE测量和模拟测量的光谱与3级量子模型来表征这种现象。这种分析使我们能够从测量的光谱中提取两个激子态之间的相干性。模型与实验数据的一致性表明,两个精细结构分裂激子态的相干散射之间的干涉是理解这一现象的关键。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall
Detection of spin injection into a double quantum dot: Violation of magnetic-field-inversion symmetry of nuclear polarization instabilities
在具有自旋轨道耦合的介观系统中,零磁场下的自旋注入量子点具有广泛的应用前景。然而,到目前为止,一个可行的方法来实验确定这种注射一直缺乏。我们发现,电子自旋注入到自旋阻塞的双量子点中,会显著地破坏核极化不稳定性的磁场反转对称性。在很宽的参数范围内,正负不稳定场之间的不对称性对注入的电子自旋极化非常敏感,并且允许检测甚至非常弱的自旋注入。这种现象可以用来研究自旋输运的机制,并可能对基于自旋的信息处理产生影响。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall
Bias-controllable intrinsic spin polarization in a quantum dot
我们提出了一种新的方案来有效地控制和操纵量子点中的电子自旋。该方案基于自旋-轨道相互作用,具有以下优点:(1)自旋极化的方向和强度可以通过简单地改变偏置或栅电压来控制。(2)自旋极化是相当大的,即使与弱的自旋轨道相互作用。(3)电子-电子相互作用和多能级的存在不仅没有削弱自旋极化,反而增强了自旋极化。(4)它的旋转翻转时间很短。(5)该器械不含磁场或铁磁材料。(6)它可以很容易地实现与现有技术。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot
我们展示了一种新的方法,用于局部探测的边缘态的量子霍尔制度,利用侧耦合量子点定位在霍尔条的边缘。通过测量电子从边缘态进入点的隧穿,我们获得了边缘态的局部电化学电势和电子温度的信息。此外,这种方法使我们能够观察到由于多体屏蔽效应在边缘状态的静电势的空间调制。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall
Indium gallium nitride quantum dots: Consequence of random alloy fluctuations for polarization entangled photon emission
我们利用原子多体框架分析了$c$平面InGaN/GAN量子点的偏振纠缠光子发射潜力。特别注意随机合金波动的激子精细结构和激子结合能的影响。我们的计算表明,$c$平面InGaN/GAN量子点是理想的候选人高温纠缠光子发射,只要潜在的$C_{3v}$对称性被保留。然而,当假设随机合金波动的点,我们的原子计算表明,而大的激子结合能只有轻微的影响,$C_{3v}$对称性基本上失去了由于合金波动。我们发现,这种对称性的损失显着影响激子精细结构。观察到的精细结构的变化和伴随的光偏振特性的偏振纠缠光子对通过双激子-激子级联发射的不利影响。在这里,我们还讨论了可能的替代方案,受益于大的激子结合能,使非经典光发射$c$平面InGaN/GAN量子点在高温下。
2020-09-23 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
Quantum interference and spin polarization on Rashba double quantum dots
基于Keldysh非平衡格林函数理论,研究了具有Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用的双量子点中的量子干涉和自旋积累.结果表明,Rashba自旋轨道相互作用对电导谱有很强的影响。通过从零开始逐渐增加Rashba参数,强重叠区中的Fano共振不断演化以解决反共振。这一转变归因于自旋旋进导致的分子态与铅之间耦合的相移。我们还发现,在这种器件中,偏压和Rashba效应都加强了诱导自旋极化。对于特定的能量位置,上自旋和下自旋电子占据可以相交以形成交叉点。在该点的不同侧,自旋极化具有相反的符号。因此,自旋极化的大小和方向是可控的,通过调整点的水平和Rashba参数通过门。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall
The limiting nuclear polarization in a quantum dot under optical electron-spin orientation and applicability of the box-model of the electron-nuclear dynamics
对于描述量子点电子-核动力学的模型哈密顿量,我们得到了极限核极化随等效核群数变化的精确表达式。结果表明,通过增加基团数目来细化模型哈密顿量,会导致极限核极化的缓慢增长。这使我们能够提出有利于箱模型(所有核都是等效的)的适用性的参数,用于描述在大约数百个光学取向周期的时间间隔内的电子-核自旋动力学。
2008-01-09 cond-mat.mes-hall
Interaction-Induced Spin Polarization in Quantum Dots
从能量和自旋两方面分析了强磁场中横向多电子量子点的电子态。在点中具有两个朗道能级的制度中,测量到几个库仑阻塞峰。一个锯齿形图案被发现,因为它是已知的福克-达尔文光谱。然而,只有朗道0级的数据显示出典型的自旋诱导双峰,而朗道1级的功能不能用福克-达尔文图片解释。相反,通过包括自旋密度泛函理论内的相互作用的影响,实验和理论之间的一个很好的协议。在朗道能级1上没有双峰态是由于强的自旋极化。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall
Zero-Bias Conductance Through Side-Coupled Double Quantum Dots
利用Wilson数值重整化群方法研究了两侧耦合量子点的低温零偏压电导。计算了低温相图。在粒子-空穴对称点附近,局域电子形成与弱电导相关的自旋单态。对于弱的点间耦合,我们发现当两个电子占据量子点时,由于两阶段的近藤效应,电导增强。当量子点填充有单个电子时,系统进入电导增强的近藤区。给出了近藤区宽度和近藤区温度的解析表达式。
2006-02-16 cond-mat.mes-hall
Spin-Seebeck effect and spin polarization in a multiple quantum dot molecule
本文研究了磁场作用下,嵌入两金属引线之间的量子点与一个侧面耦合的三重量子点分子的电导和热电性质。我们重点讨论了自旋极化和热电量。我们的研究结果表明,除了量子点能级的不对称性使Seebeck系数显著提高外,还可以设计出一种高效的自旋滤波器器件,并获得可调谐的纯自旋Seebeck效应。这种行为也适用于相互作用的情况下,其中可以获得固定值的嵌入的量子点能级的纯自旋塞贝克效应。我们的研究结果可能会导致实现一个新的纯自旋能量转换和有能力的自旋过滤器设备工作在弱磁场。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall
Large nuclear spin polarization in gate-defined quantum dots using a single-domain nanomagnet
电子-核(超精细)相互作用是固态系统中自旋量子比特的核心。它可以是一个严重的退相干源,但也允许动态访问核自旋态。我们研究了一个双量子点暴露在芯片上的单畴纳米磁体,并表明其不均匀的磁场至关重要地修改复杂的核自旋动力学,使Overhauser场往往补偿外部磁场。这对极化核自旋系综是有益的。我们达到了~ 50%的核自旋极化,无与伦比的横向点,并解释我们的操纵技术,使用一个全面的速率方程模型。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall
Polarization dependence of emission spectra of multiexcitons in self-assembled quantum dots
研究了当单粒子能级间距大于库仑相互作用的特征能时,量子点p壳层多激子发射谱的偏振依赖性.我们发现存在许多简并的多激子态。发射强度取决于光跃迁的简并初态和终态的数目。然而,与跃迁能不同的是,它们基本上与库仑相互作用的强度无关。在电子-空穴对称性的存在下,独立性是精确的。
2007-06-19 cond-mat.mes-hall
Polarization sensitive spectroscopy of charged Quantum Dots
本文对半导体量子点在不同电荷状态下的偏振光致发光谱进行了实验和理论研究。我们比较我们的高分辨率偏振敏感光谱测量与一个新的多载波理论模型,这是为此目的而开发的。该模型考虑了所有参与的电子空穴对之间的各向同性和各向异性交换相互作用。有了这个附加,我们计算了所有的集体,量子点限制的载流子状态之间的光学跃迁的能量和偏振。我们成功地识别了大多数测得的谱线。特别是单负、双负和三负激子和双激子的谱线.我们证明了从均匀带电态发出的线是线性极化的。它们的极化方向不一定与传统的晶体学方向一致。它取决于参与复合过程的单个载流子的壳层。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall
Confluence of resonant laser excitation and bi-directional quantum dot nuclear spin polarization
共振激光散射和光子相关测量已经确定了量子点的原子性质。在这里,我们提出的测量,挑战这种识别的实验参数范围很广:我们在超过1特斯拉的磁场中测量的吸收线形表明,核自旋的数量,确保锁定的量子点共振的入射激光频率。与早期的实验相反,这种核自旋极化是双向的,允许电子+核自旋系统在量子点共振的两侧动态地跟踪激光频率的变化。我们的测量结果表明,激光激发和核自旋极化的汇合抑制了共振吸收信号的波动。主方程分析表明核Overhauser场方差变窄,指向量子信息处理中的潜在应用。
2009-04-30 cond-mat.mes-hall
Polarization anisotropy of the emission from type-II quantum dots
我们研究了II型GaAsSb覆盖的InAs量子点发射的偏振响应。在k.p框架下计算了单粒子态的重叠积分,给出了理论预言。这是验证实验偏振分辨光致发光测量样品与II型限制。我们表明,极化各向异性可以用来找到垂直位置的空穴波函数和它的取向相对于样品的晶轴。提出了一种在信息技术中作为室温光子门工作在通信波长的建议,以及一个简单的模型来估计II型GaAsSb覆盖的InAs量子点的精细结构分裂的能量。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Controllable spin-polarization using external electric field and spin-inversion in a silicene quantum dot
结果表明,对于适当的电子能量值,硅烯点可以作为一个可控的自旋极化器。自旋极化器通过改变外加电场的强度,可以将透射电子的自旋从接近纯的下降到接近纯的上升。此外,对于自旋极化的入射电子,硅烯量子点可以反转电子的自旋,并且可以用作自旋反转器或自旋非门。此外,我们还研究了铁磁衬底诱导的交换场对电子电导的影响,发现硅烯量子点在交换场的存在下可以作为一个近乎完美的自旋过滤器。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall
Universal power law decay of spin polarization in double quantum dot
在考虑跳跃、交换作用和超精细相互作用的情况下,研究了双量子点中的自旋动力学和自旋噪声。在短时间尺度下,自旋弛豫受随机核场中自旋退相的控制。在长时间尺度下,自旋极化服从普适幂律$1/t$,与系统各参数之间的关系无关。这种效应与自旋阻塞效应和超精细相互作用之间的竞争有关。系统的自旋噪声谱在低频处普遍发散为$\ln(1/ω)$。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall
Electrically-Driven Reverse Overhauser Pumping of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出了一种新的机制极化核自旋量子点,基于周期性调制的超精细耦合的电子自旋共振频率的电驱动。动态核极化的结果从共振激发,而不是超精细弛豫介导的热浴,因此是不受奥弗豪泽一样的细致平衡约束。这使得偏振方向与奥佛豪泽效应所预期的方向相反。电驱动和浴辅助机制的竞争可以在小于点中的电子限制半径的尺度上引起空间调制和极化的符号反转。讨论了GaAs量子点中观察到的反向欧沃豪泽极化的关系。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
The theory of coherent dynamic nuclear polarization in quantum dots
考虑了在外加磁场和自旋轨道相互作用下,双量子点中两个电子的动态核自旋极化(DNP).通过半经典地处理这个问题,我们发现,一般的DNP有两个不同的贡献-几何极化和动态极化,这有不同的依赖于控制参数,如扫描速率和等待时间在每个周期。这两项都显示出对这些控制参数的非平凡依赖性。我们发现,即使对于小的自旋轨道项,动力学极化占主导地位的DNP在S-T+避免交叉附近存在一个长的等待期,核拉莫尔旋进周期的顺序。一个具体的控制制度的详细数值分析可以解释由Foletti等观察到的振荡。al.~ arXiv:0801.3613。
2013-09-12 cond-mat.mes-hall
Stabilizing effect of nuclear quadrupole interaction on the polarization of electron-nuclear spin system in a quantum dot
核四极相互作用扩展了超精细相互作用对量子点中电子和原子核自旋相干性的限制。应变诱导核四极相互作用抑制了自组织InP/InGaP量子点中的核自旋翻转,使零场动态核极化成为可能。有效核磁场的方向在空间上是固定的,从而淬灭了量子点中电子自旋的磁去极化。对于非极化核的情况,四极相互作用也抑制了零场电子自旋退相干。这些结果为纳米结构中核四极相互作用的作用提供了新的视角:它延长了电子-核系统的自旋记忆。
2007-06-09 cond-mat.mes-hall
Fluctuation induced luminescence sidebands in the emission spectra of resonantly driven quantum dots
我们描述了光学活性量子点的局部环境的复杂波动如何在其发射光谱中留下丰富的指纹。一个新的功能,被称为“涨落诱导发光”(FIL),观察到产生的极其罕见的波动事件,有戏剧性的影响系统的响应-所谓的“黑天鹅”事件。一个量子耗散主方程形式主义的发展来描述这种效果唯象。在单量子点上进行的电噪声实验与我们的理论非常吻合,产生了特征FIL边带。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Voltage-Selective Bi-directional Polarization and Coherent Rotation of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出并证明了GaAs双量子点中主晶格的核自旋可以在两个相反方向中的任何一个方向上被强极化,即平行于或反平行于外磁场。通过调整器件的直流源极-漏极电压,可以简单地选择方向。这种核极化通过在泡利自旋封锁状态下重复控制的电子-核自旋散射来表现。极化核也可通过核磁共振(NMR)进行相干控制。这项工作证实了量子点中的核自旋确实是长寿命的量子态,其相干时间高达1 ms,并且可能是用于量子信息处理的有前途的资源,例如用于电子自旋量子比特的量子存储器。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Dynamic polarization of electron spins in indirect band gap (In,Al)As/AlAs quantum dots in weak magnetic field: experiment and theory
最近在物理评论快报上提出了一种新的自旋取向机制--动态电子自旋极化. $\mathbf{125}$,156801(2020)。它发生在几毫特斯拉量级的弱磁场中的非偏振光激发。本文从实验和理论上证明了动态电子自旋极化度随时间、外加磁场强度及其方向的变化而变号。间接带隙(In,Al)As/AlAs量子点的研究进行,并解释了他们的结果在我们的实验设置开发的理论模型的框架。
2021-05-31 cond-mat.mes-hall
Self-sustaining dynamical nuclear polarization oscillations in quantum dots
对自旋阻塞的双量子点的早期实验揭示了在存在静态(dc)源极-漏极偏置的情况下令人惊讶的鲁棒的大幅度电流振荡[参见例如K.奥诺,S. Tarucha,Phys. Rev. Lett. 92,256803(2004)]。实验证据有力地表明,动态核极化起着核心作用,但其机制仍然是一个谜。在这里,我们介绍了一个最小的,虽然现实的耦合电子和核自旋动力学模型,支持强大的自持振荡。我们的机制依赖于一个核自旋模拟的隧穿磁阻现象(自旋相关的隧穿率在一个不均匀的Overhauser场的存在下)和核自旋扩散,这支配核极化的空间分布的动力学。在实验中观察到的极长的振荡周期(高达数百秒),以及垂直和横向量子点结构之间的现象学差异,自然解释了所提出的框架。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall