Polarons Explain Luminescence Behavior of Colloidal Quantum Dots at Low Temperature
胶体量子点的发光特性已在成像、光源和显示器中得到应用。尽管有广泛的兴趣，从这些量子点的一些实验观察，如微秒级的短寿命和低温光致发光光谱中的零纵向光学声子线，仍然无法解释现有的模型。在这里，我们提出了一个模型，包括固态环境对发光的影响，通过捕获相干和非相干的带边激子与声子模式的相互作用。我们的模型预测了通过激子与受限声学声子模的耦合形成修饰态，并解释了短寿命和光谱中零纵向光学声子线的存在。考虑到激子与体声子模的相互作用，该模型还解释了实验观察到的光致发光衰减动力学的温度依赖性和光致发光光谱的温度依赖性。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Direct evidence of photo-ionization causing luminescence "off" state in CdTe Quantum dots
我们给出了光电离的CdTe量子点核在带边光激发下具有发光“关”态的直接实验证据。我们利用CdTe量子点在衍射极限检测体积中的稀胶体溶液的荧光涨落的自相关性来确定它们的光电离概率。电离概率与CdSe和CdSe/ZnS核/壳量子点处于相同的数量级（\approx 10-6）。此外，我们测量了加入β-硫醇后的电离/中和速率（\approx 104 s-1），发现加入β-硫醇后电离速率提高了两个数量级。然而，可比较的中和速率提高了光发射量子产率。微秒时间尺度的电离/中和对通过硫醇加成实现更好的量子产率提出了上限。结果还表明，在带边激发的主要电离机制是隧道。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall
Luminescence Spectra of Quantum Dots in Microcavities. I. Bosons
我们提供了用微腔中的半导体异质结构实现的耦合光-物质系统的发光光谱的统一理论，包括：i）自发发射情况，其中系统从准备好的（通常是纯的）初始状态衰减，和ii）发光在连续、非相干泵的存在下。虽然前一种情况已经在文献中充分讨论（虽然主要是共振的情况），没有考虑到非相干泵浦的影响。我们展示了如何通过激发自洽的量子态，泵显着改变发射光谱，即使在消失的强度。我们的分析的主要结果是明确识别强耦合的情况下，它出现在伪装或似乎只出现。在这里，我们考虑玻色子物质场，在这种情况下，完全解析解可以得到。这描述了量子阱或大量子点的情况，或者平均布居保持远小于1的低激发极限。
2008-07-21 cond-mat.mes-hall
Interplay between hyperfine and anisotropic exchange interactions in exciton luminescence of quantum dots
该研究理论分析量子点中激子发光，探讨超精细与各向异性交换相互作用，计算偏振度对磁场依赖，揭示特殊机制下的光学取向。
2024-05-24 cond-mat.mes-hall
Comment on: "Luminescence spectra of quantum dots in microcavities."
在这篇评论中，我们表明，光和物质之间的能量相干交换与F. P. Laussy，E. del Valle，和C.特杰多要做到这一点，我们表明，在他们的模型中的本征值与非零虚部的传播裸模式人口的必要和充分条件，是相同的，具有强耦合的发射光谱。这相当于说，只要有强耦合，种群的动态就会有振荡频率。这些条件对物质被视为玻色子或费米子的情况，即自发发射的情况都是有效的。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous luminescence temperature dependence of (In,Ga)(As,Sb)/GaAs/GaP quantum dots overgrown by a thin GaSb capping layer for nanomemory applications
我们研究了（In，Ga）（As，Sb）/GaAs量子点镶嵌在GaP（100）基质中，并覆盖了一层厚度可变的GaSb覆盖层。对量子点样品进行了温度相关的光致发光研究，我们观察到量子点的发光表现出反常的温度相关性，~即，从10 K到$\sim$ 70 K，能量随温度增加而增加，温度越高能量越低。利用组态相互作用方法计算的多粒子修正的八带${\bf k}\cdot{\bf p}$理论能量，用高斯带拟合发光光谱，解释了这种反常的温度依赖性是动量直接激子态和间接激子态的混合.我们还发现在$<70$ ~K温度下，I型区的${\bf k}$ -间接电子-空穴跃迁比${\bf k}$ -直接电子-空穴跃迁的光学强度更强.此外，我们确定了一个带对齐的变化，从I型到II型的量子点过度生长的一个以上的单层的GaSb。最后，我们预测的保留时间的（In，Ga）（As，Sb）/GaAs/AlP/GaP量子点覆盖的GaSb层具有不同的厚度，作为存储单元的QD-Flash纳米存储器的概念，并观察到，通过使用仅2 μ L厚的GaSb覆盖层，预计的存储时间超过非挥发性限制的10年。
2023-09-09 cond-mat.mes-hall
Spin Lifetime in Electron-Doped InP Quantum Dots
利用荧光泵浦-探测和Hanle测量研究了InP量子点中电子的自旋弛豫。光泵浦使掺杂电子的自旋取向平行于圆偏振激发的螺旋度。荧光泵浦探测表明掺杂电子的自旋取向在毫秒量级上衰减。Hanle测量表明，掺杂电子的自旋退相弛豫时间为1.7ns，这是由核自旋的冻结涨落所解释的。
2006-08-02 cond-mat.mes-hall
Electron tunneling from colloidal CdSe quantum dots to ZnO nanowires studied by time-resolved luminescence and photoconductivity experiments
将不同有机连接分子的CdSe量子点（QD）连接到ZnO纳米线（NW）上，通过时间分辨光致发光（PL）和光电导测量研究了量子点到纳米线的发光动力学和电子隧穿。量子点发光的PL瞬态表明两种不同的复合通道：量子点核内的直接复合和通过量子点表面缺陷态的复合。在将QD连接到ZnO NW表面之后，通过PL衰减时间的明显减少，从QD的激发态到纳米线的导带中的光致电子隧穿变得可见。有效的电子隧穿证实了通过功能化的纳米线，其中隧穿速率可以通过使用不同的有机连接分子控制的光电流的强烈增强。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigation of steady-state and time-dependent luminescence properties of colloidal InGaP quantum dots
量子点在新型光学和生物传感器件的开发中具有重要的应用前景。在这项研究中，我们研究了室温下溶液相中InGaP/ZnS核/壳胶体量子点的稳态和随时间变化的发光特性。稳态实验显示出在650 nm处的发射最大值，半峰全宽约为85 nm，以及在600 nm处的强第一激子吸收峰。时间分辨发光测量描绘了双指数衰减曲线，在发射最大值处，寿命τ1 \sim 47 ns和τ 2 \sim 142 ns。此外，由于量子点和吸收体之间的共振能量转移的发光猝灭和寿命减少被证明。我们的研究结果支持使用这些InGaP量子点作为高毒性的常规镉或铅为基础的胶体量子点的生物应用的有效替代品的可行性。
2012-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Monitoring Single Scattering Events in Single Quantum Dots
量子跳跃方法用于理论描述与其固态环境接触的{ \em单一}半导体量子点的共振发光。对于单激子基态的连续激发，发光表现出明亮的周期，其中光子从激子衰变中自发发射，当一个电子或空穴遭受自旋翻转时，其被暗周期中断。结果表明，连续监测的共振发光提供了一个非常敏感的措施，这种罕见的单散射事件的量子点。
2001-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single photon emission from droplet epitaxial quantum dots in the standard telecom window around a wavelength of 1.55 $μ$m
研究了InP（111）A衬底上液滴外延生长的通信波长InAs量子点的发光动力学。使用三元合金InAlGaAs作为阻挡材料导致在1.55 $μ$ m电信C波段的光子发射。在没有非辐射复合影响的情况下，理论上的带间跃迁强度很好地描述了发光衰减。强度自相关函数显示出清晰的反聚束光子统计。结果表明，我们的量子点是有用的单光子和量子纠缠光子对构建一个实用的源。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Superradiance and enhanced luminescence from ensembles of a few self-assembled quantum dots
我们研究了几个耦合量子点的均匀和非均匀系综的光致发光（PL）的演化。我们讨论了信号之间的关系，从一个给定的量子点合奏下的强和弱激发（完全反转和线性响应制度）：一个系统均匀，足以体现superradiant发射时，强烈反转显示出非指数衰减的PL信号下空间相干弱激发。在非均匀系综中，PL衰减总是接近指数，在两种激发机制中具有不同的时间依赖性，并且在弱激发下具有更高的速率。
2015-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parametric Luminescence of Microcavity Polaritons
用解析方法确定了共振相干光泵浦微腔中激子-极化激元二维系统的光谱和色散发射特性。新的集体激发是由两个泵浦极化激元的散射产生的一个普通极化激元态和它的闲频之间的反常耦合引起的。相应的参数相关性由发射极和闲频粒子数激发，并非常有效地驱动发光。集体激发的固有性质决定了一种特殊的发射模式。
2000-10-25 cond-mat.mes-hall
Luminescence Spectra of Quantum Dots in Microcavities. II. Fermions
本文讨论了当物质场为费米子场时，在连续非相干泵浦下，微腔中半导体异质结构实现的光-物质耦合系统的发光光谱。线性政权-这一直是实验和理论研究的主要课题-收敛到耦合到玻色子材料场的情况下，并已充分讨论了这项工作的第一部分。我们在这里解决的非线性制度，并认为，与直觉相反，它是更好地观察在低泵浦强度。我们支持我们的讨论与特定的情况下，代表和超越，实验状态的art. We探索从量子到经典制度的过渡，通过分解的光物质耦合哈密顿量的打扮状态之间的单个跃迁的总光谱，减少问题的位置和加宽的所有可能的过渡。当系统到达经典极限时，映射量子化能级的丰富多重态结构熔化，并转向腔激光和直接激子发射中的非相干Mollow三重态，以获得非常好的结构。不太理想的品质因数仍然可以背叛量子机制，具有腔与电子泵浦的适当平衡。
2009-02-01 cond-mat.mes-hall
Luminescence from ZAIS quantum dots: radiative or nonradiative
量子点已经在半导体和生物技术行业中得到应用，提高了能源效率，颜色纯度和成像能力。然而，标准量子点依赖于重金属结构，这具有不期望的环境影响。因此，替代材料系统是期望的。一种策略是具有金属二硫属化物化学结构的ZnS-AgInS 2（ZAIS）量子点。与重金属量子点不同，这些纳米粒子即使在存在缺陷时也会发光，并且它们的发射波长可以通过改变相对成分来调节。过去的工作已经将这种发光的来源与缺陷辅助的跃迁复合过程联系起来，但确切的机制仍然不清楚。在这项工作中，我们研究了这种缺陷辅助过渡的物理通过系统地改变缺陷的浓度，通过一个简单的快速冷却的热退火过程，它提供了对纳米粒子的晶体无序的控制。使用紫外光电子能谱学和荧光测量的组合，获得有关的缺陷辅助过渡的性质的信息。与以前的工作相比，我们发现ZAIS量子点发光具有基于电子的而不是缺陷辅助的跃迁机制。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
Optical properties of a Quantum-Dot Cascade Structure
本文报道了用抛物量子点代替有源区量子阱的量子级联激光器的发光光谱的理论研究。分析了量子点的形状和大小对发光光谱的影响。发射光谱有相互作用引起的蓝移，蓝移随电子数的增加几乎呈线性增加。对于较大的和非圆形的点，蓝移较小。对于大的量子点，发射线的形状对量子点的形状具有弱依赖性。
2001-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
To Blink or Not to Blink? A New Criterion to Quantify Luminescence Blinking
Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院伏耶沃金化学动力学与燃烧研究所）
研究针对胶体半导体量子点发光闪烁问题，提出基于复合率方差和相对量子产率的无阈值二维定量准则，通过模拟验证可清晰区分闪烁机制并量化抑制程度，为比较闪烁抑制策略提供可靠指标。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall
Suppressed Defect Emission and Enhanced Blue Luminescence of Zn-Doped CuBr Quantum Dots synthesized in Room-Temperature Synthesis
University of Calicut（喀拉拉大学）；Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
本研究通过室温环保合成制备Zn掺杂CuBr量子点，抑制缺陷发射并增强蓝色发光，实现96.4%色纯度，为高效无毒蓝光材料提供可扩展策略。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Atomistic simulations of self-trapped exciton formation in silicon nanostructures: The transition from quantum dots to nanowires
采用含时近似密度泛函理论方法，计算了氢钝化大长径比硅纳米结构的吸收光谱和发光光谱。系统地研究了轴向和径向电子约束效应。对于长度小于2 nm的短纳米棒，激发态弛豫导致了显著的Stokes位移，但对发光强度影响很小。自陷激子的形成同样只观察到短的纳米结构，较长的线表现出完全离域的激子，在激发态的最小几何失真可以忽略不计。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Quantum Confinement in Luminescence Efficiency of Group IV Nanostructures
对Ge量子点光致发光效率（PL $_{eff}$）的实验结果进行了理论研究。PL $_{eff}$与QD直径（$D$）的$\log$ - $\log$图仅在$E_{G}\sim (D^2+D)^{-1}$时，每个Ge QD样品的斜率相同。我们发现，在$D\approx$ 6.2 nm以上：由于有效质量（EM）的变化而导致$E_{G}\sim D^{-1}$，而在$D\approx$ 4.6 nm以下：由于电子/空穴限制而导致$E_{G}\sim D^{-2}$。我们建议，作为量子点的尺寸最初减少，EM减少，这增加了玻尔半径和界面散射，直到最终纯量子限制效应占主导地位，在小$D$。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
Collective fluorescence and decoherence of a few nearly identical quantum dots
我们研究了电磁模式下，近距离人工分子和几乎相同的量子点阵列中激子的集体相互作用。我们讨论了集体荧光如何建立在存在一个小的过渡能量不匹配。我们发现，一个超辐射态的一个单一的激子在一个分子的两个点与现实的能量失配进行双速率衰减。我们还分析了非全同系统次消相干态的稳定性。
2007-06-18 cond-mat.mes-hall
Role of Coulomb correlations in the optical spectra of semiconductor quantum dots
基于直接对角化方法，我们对半导体量子点光谱中的少粒子效应给出了一致的理论描述。我们表明，由于电子和空穴之间的强库仑相互作用，每个配置的限制少粒子系统导致其特征签名的光谱。我们讨论了定量预测和比较与实验的吸收和发光。
2000-05-16 cond-mat.mes-hall
Mechanisms of Afterglow and Thermally Stimulated Luminescence in UV-irradiated InP/ZnS Quantum Dots
本文首次研究紫外辐照 InP/ZnS 量子点在 7-340 K 的余辉与热释光，揭示载流子经铟、磷悬挂键缺陷复合及热激活与隧穿机制，并测得陷阱激活能约 26-31 meV，为光电子与传感器应用提供新途径。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective spontaneous emission from pairs of quantum dots: long-range vs. short-range couplings
我们研究了双量子点中相干离域激子态的自发发射随量子点之间距离的变化，重点讨论了量子点中激子之间的辐射（长程偶极）和隧道耦合的异同.我们表明，这两种耦合类型引起的集体发射之间可能没有质的差异，尽管它们本质上不同的物理性质。
2011-08-26 cond-mat.mes-hall
Collective spontaneous emission from a system of quantum dots
本文比较强激发下规则阵列与随机分布量子点的自发辐射，发现二者发光演化几乎相同，证明超辐射并非源于量子点偶然聚集，并指出弱激发增强辐射不等于完全反转系统中的真正超辐射。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall
Collective properties of electrons and holes in coupled quantum dots
我们讨论了耦合半导体量子点中的电子和电子空穴对的性质，重点是关联效应和隧穿的作用。我们将特别讨论双激子结合能、电子空穴局域化、磁场诱导的维格纳分子和自旋有序的精确对角化结果。
2004-05-12 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
Phonon effects on the radiative recombination of excitons in double quantum dots
从理论上研究了载流子-声子耦合作用下双量子点中激子的辐射复合。我们发现声子诱导的纯退相效应和激子态之间的跃迁强烈地改变了自发发射过程，使其对温度敏感，这可能导致时间分辨发光的非单调温度依赖性。我们还表明，在特定的共振条件下，双激子带间偏振可以相干转移到激子的，导致延长的总相干偏振的寿命，这是反映在系统的非线性光谱。我们研究了这种效应对声子诱导退相干的稳定性。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Collective effects in emission of quantum dots strongly coupled to a microcavity photon
提出了量子点系综与微腔光模耦合的非线性发射理论。数值结果与分析方法进行了比较。考虑了量子点内激子-激子相互作用以及与非共振泵浦形成的储层的相互作用。它表明，由于相互作用的非线性强烈影响的发射光谱的形状。激子的集体超辐射模式对非线性效应是稳定的。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall
Size dependent exciton g-factor in self-assembled InAs/InP quantum dots
研究了InAs/InP自组装量子点中激子g因子的尺寸依赖性。对这些点的大集合的光致发光测量表明多峰高度分布。横截面扫描隧道显微镜测量已经进行，并支持宏观光致发光光谱的解释。通过分析1200 nm和1600 nm之间的单点磁致发光，系统地研究了160多个单独的量子点。我们证明了激子g因子对量子点的高度和直径的强烈依赖性，这最终导致g因子的符号变化。所观察到的激子g因子和量子点的大小之间的相关性与计算结果吻合得很好。此外，我们还发现了零磁场下激子发射的各向异性分裂。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Collective Excitations in Double Quantum Dots
在填充因子ν=2的情况下，我们分析了最低朗道能级区垂直双量子点的基态性质.这种分析遵循两条路线：一方面，我们研究了不同的集体激发的色散关系，并寻找在基态内的某种类型的顺序信号的旋转型最小值。另一方面，我们计算了反铁磁序算符<S_x^RS_x^L>的期望值.我们得出结论，在ν=2时存在的三种基态中，倾斜态和对称态在点平面上表现出自旋有序性。在倾斜状态的情况下，两种类型的自旋顺序显示作为自旋和同位旋之间的耦合的结果。我们提出，在对称态上获得的激发之一可能是量子比特系统中实验检测到的退相干过程之一的起源。
2004-01-07 cond-mat.mes-hall
Structural Origin of Light Emission in Germanium Quantum Dots
纳米结构发射可见光的起源一直是一个激烈争论的主题，因为L。E. Brus和A. 1980年代的P. Alivisatos。随后的密集研究为量子结构在光电子学和生物传感中的应用铺平了道路，并为纳米技术的发展做出了贡献。主要的新挑战是在纳米颗粒尺度上访问量子点的结构，电子和光学特性，以了解结构基序之间的复杂关系及其对相关物理（例如，物理）的贡献。G.光学和电子）性质。在这里，我们证明了分子动力学模拟和光学检测的X-射线吸收光谱的组合显示出足够的灵敏度，以区分区域之间的发光信号在氧和氢终止的Ge量子点，从而潜在地提供了一个亚纳米粒子的分辨率。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall
Quasi-bound states and continuum absorption background of polar Al0.5Ga0.5N/GaN quantum dots
对自组织极性GAN/（Al，Ga）N量子点的光致发光激发光谱进行了理论解释。一个数值方法假设一个现实的形状的点，包括内置的电场效应的开发，以计算它们的能量结构，因此它们的光吸收。电子和空穴谱表明存在一组准束缚态，其不源自润湿层，并且在所观察到的GAN/（Al，Ga）N点的吸收谱中起着至关重要的作用。涉及这些准束缚态和润湿层态的过渡给出了一个足够的解释所观察到的连续吸收背景。这个吸收带的性质，特别是它的延伸，强烈地依赖于点的大小。我们的模拟提供了一个自然的解释实验发光激发光谱的不同高度的点合奏。我们的理论模型可以扩展到的情况下，禁闭电位复杂的存在下，一个更强的电场。
2014-03-24 cond-mat.mes-hall
Experimental investigation of the optical spin selection rules in bulk Si and Ge/Si quantum dots
研究了体硅和Ge/Si量子点中复合载流子的光致发光圆偏振与磁场诱导自旋极化之间的关系。首先，我们定量比较实验结果的光子圆偏振度的声子辅助的辐射跃迁在本征和掺杂体硅与计算，我们适应最近预测的自旋相关的声子辅助的跃迁概率在Si。我们的实验和计算的良好协议定量验证了这些自旋相关的跃迁几率，并将其有效性扩展到弱磁场。这样的磁场可以诱导高达3%/T的发光偏振。然后，我们研究了Ge/Si量子点以及简并掺杂Si中的无声子跃迁。我们的实验系统地表明，从声子跃迁所产生的发光的圆偏振度的符号是相反的一个与Si中的声子辅助跃迁和直接带隙半导体中的声子跃迁。这一观察结果意味着不同的自旋依赖的选择规则的声子跃迁，这似乎是有关的电子波函数的限制字符。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nearly Blinking-Free, High-Purity Single-Photon Emission by Colloidal InP/ZnSe Quantum Dots
近年来，采用改进的合成方法制备出的InP/ZnSe胶体核壳量子点（QDs）作为单光子发射体，在生命科学、集成量子光子学和量子信息处理等领域具有巨大的应用潜力。单粒子光谱的10纳米量子点与3.2纳米的核心揭示了强大的光子反聚束归因于快速（70 ps）俄歇复合的多个激子。量子点在强光激发下表现出很好的光稳定性。我们证明了当量子点被激发到基本激子跃迁的饱和强度以上时，反聚束被保留。这一结果为它们在室温下用作高纯度按需单光子发射器铺平了道路。非常规地，尽管具有强俄歇阻断机制，但InP/ZnSe QD也显示出非常小的发光不稳定性（“闪烁”），具有简单的开/关闪烁模式。单粒子发光统计分析将这些InP/ZnSe量子点置于几乎无闪烁量子点的类别中，其发射稳定性与最先进的厚壳和合金界面的CdSe/CdS相当，但具有改进的单光子纯度。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective effects of the Coulomb interaction in anharmonic quantum dots
当考虑库仑效应时，与束缚势形状有关的均匀振子间距的偏差对量子点中的少电子态有很大的影响。不同的签名被发现的水平间距增加（锅形）和减少（锥形）的能量。锥体变形影响基态附近的能级，从而预测可观察到的效应。壶形变形部分抵消了库仑力的影响，因此它们的谱类似于具有较小库仑排斥力的理想振子的谱。对库仑力进行了精确对角化处理，导出了矩阵元的有效封闭形式表达式。库仑矩阵元素在相对坐标减少到一个单一的总和超过四个二项式系数，其中简单的解析近似。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall
Circularly Polarized Luminescence Without External Magnetic Fields from Individual CsPbBr3 Perovskite Quantum Dots
本文通过Stokes偏振测量研究单个CsPbBr3钙钛矿量子点的激子精细结构，发现其在无外部磁场下具有高达约38%的圆偏振发光，并在三重态流形内观察到从左旋到右旋圆偏振的一致转变，为手性量子光学提供了新见解。
2024-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature dependence of polarization relaxation in semiconductor quantum dots
在量子点载流子与LO声子的二阶准弹性相互作用框架下，计算了强受限非对称半导体量子点发光线偏振度的衰减时间.声子瓶颈并不显著地阻止弛豫过程，并且在温度$T \simeq 100$ K下计算的衰减时间可以是几十皮秒的量级，这与Paillard等人的最近实验一致[Phys.Rev.Lett. { \bf 86}，1634（2001）]。
2002-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of extremely slow hole spin relaxation in self-assembled quantum dots
我们报告的测量极其缓慢的空穴自旋弛豫动力学的自组装InGaAs量子点的小合奏。在每个点的最低轨道状态中光学地创建单独的自旋取向的孔，并且在使用自旋存储器设备的定义的存储时间之后读出。所得到的发光信号表现出明显的偏振记忆效应，该效应在长存储时间内消失。测量了空穴自旋弛豫动力学随外磁场和晶格温度的变化。我们表明，空穴自旋弛豫可以发生在非常长的时间尺度在强约束的量子点（高达~270 us），最近的理论预测。我们的研究结果得到了计算的支持，重现了观测到的磁场和温度的依赖关系。结果表明，在强限制量子点的空穴自旋弛豫是由于自旋轨道介导的塞曼能级之间的声子散射，在显着的对比，在更高的维度的纳米结构，它是有限的价带混合。
2008-02-25 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
Single-particle and collective excitations in quantum wires comprised of vertically stacked quantum dots: Finite magnetic field
本文从理论上研究了由InAs/GaAs自组装量子点组成的准一维电子系统中的磁等离激元激发。在实验中涉及的较小的长度尺度促使我们考虑一个完美的周期性系统的二维限制的InAs量子点层分离的GaAs间隔。随后的系统在x-y平面中受到二维约束（谐波）势和对称规范中的外加磁场（B）。该方案实际上定义了一个由垂直堆叠量子点（VSQD）组成的量子线系统。我们推导和讨论的戴森方程，广义（非局部和动态）介电函数，和逆介电函数调查的单粒子和集体（磁等离子体激元）激发（全）随机相位近似（RPA）的框架内。作为应用，我们研究了禁闭势和磁场对组分本征函数、态密度、费米能、集体激发和逆介电函数的影响.这些发现首次证明了研究量子化磁场作用下的VSQD系统的重要性。鉴于平面量子点的优势以及在单电子器件和量子计算中的应用前景，研究VSQD系统被认为是至关重要的。结果表明，利用磁等离子体量子比特是一个潜在的选择，实现庄严的量子态转移的想法，在量子计算和量子通信网络设计量子门。
2021-01-01 cond-mat.mes-hall
Efficient single-photon emission from electrically driven InP quantum dots epitaxially grown on Si(001)
在硅上异质外延III-V族半导体是使硅成为用于片上光学互连和量子光学应用的光子平台的有前途的方法。两种材料系统的单片集成是一个长期的挑战，因为不同的材料特性导致外延层中的高缺陷密度。然而，近年来，纳米结构已经显示出适合于成功地在硅上实现发光体，利用它们的几何形状。刻面边缘和侧壁可以最小化或消除位错的形成，并且由于接触面积减小，纳米结构几乎不受位错网络的影响。在这里，我们展示了磷化铟量子点作为CMOS兼容硅衬底上的高效发光体的潜力，其发光特性与在III-V衬底上实现的成熟器件相当。首次提出了硅上的电驱动单光子发射，满足了硅雪崩光电二极管最高检测效率的波长范围。
2011-04-12 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal using excitation of collective modes in nanodot matrices
磁点的大阵列是磁振子晶体和未来记录技术的新兴位图案媒体的构建块。为了充分利用高密度磁性纳米点的功能，需要一种用于选择性反转点矩阵中的单个纳米点的方法。我们提出了一种方法，在一个矩阵的静磁相互作用的点与微波激励的单个纳米点的磁化反转。该方法是基于集体模式的激发和微波功率吸收的空间异常。我们进行了数值模拟，以证明切换一个点从任何初始状态的3 × 3矩阵的点的可能性，并开发了一个理论模型的现象。我们讨论了所提出的方法引入缺陷模式的磁振子晶体以及未来的磁纪录的适用性。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Energy spectra, density of energy levels, spin polarization, transport and optical properties of quantum dots and atomic traps
综述了半导体量子点和原子陷阱的能谱、能级密度、自旋极化、输运和光学性质（红外吸收、发光）的理论计算结果[1-10]。所研究的系统包含4到400个粒子，因此计算它们的物理性质是一项艰巨的任务。这些系统和原子核之间的类比是强调和使用整个文件。常见的核物理方法，如Hartree-Fock和RPA有限系统的计划，BCS方法和Lipkin-Nogami投影，以及Bethe-Goldstone方程都适用于本上下文中。另一方面，薛定谔方程是通过Lanczos算法在多达40，000个函数的基础上求解的，并且还应用了变分Monte Carlo估计和两点Pade近似等其他方法。最后，实现了BCS波函数的随机投影。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall
Single-particle and collective excitations in quantum wires made up of vertically stacked quantum dots: Zero magnetic field
本文报道了由InAs/GaAs自组装量子点组成的量子线中基元电子激发的理论研究。在实验装置中涉及的长度尺度（几个纳米）促使我们考虑一个无限的周期性系统的二维限制（InAs）量子点层分离的GaAs间隔。Bloch函数和Hermite函数共同刻画了整个系统。然后，我们利用Bohm-Pines的（全）随机相位近似，以获得一个一般的非局部，动态介电函数。因此，开发的理论框架，然后指定工作在一个（最低的迷你带和）两个子带模型，使我们能够仔细检查的单粒子以及系统的集体响应。我们计算并讨论了本征函数、能带宽度、态密度、费米能、单粒子和集体激发的行为，最后指出了研究与量子输运现象有关的逆介电函数的重要性。值得注意的是，势垒和阱宽度的变化如何使我们能够在所需的能量范围内定制激发光谱。鉴于垂直堆叠量子点相对于平面量子点的优势以及在单电子器件和量子计算中的应用前景，探索此类系统中的电子、光学和输运现象是非常有趣和重要的。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall
Dark-bright excitons mixing in alloyed InGaAs self-assembled quantum dots
量子点可以说是光学可访问的基于自旋的量子比特的最佳平台之一。扩展量子位存储时间的首要需求可以通过使用量子点限制的暗激子来满足：具有平行自旋的长寿命电子空穴对。尽管它的名字是暗激子，但它的发光很弱，可以直接测量。这种旋光性的起源在很大程度上仍未被探索。在这项工作中，使用原子紧束缚方法结合组态相互作用的方法，我们证明了原子尺度的随机性强烈影响暗激子的振子强度限制在自组装的圆柱形InGaAs量子点，无需刻面或形状伸长。我们表明，这一过程是由两种机制介导的：混合暗和亮的配置交换相互作用，以及同样重要的外观的非零光学过渡矩阵元素，否则对应于名义上禁止过渡在非合金的情况下。合金的随机性对亮激子态和暗激子态的能量、发射强度和偏振角都有重要影响。我们的结论是，由于原子尺度的合金随机性，找到所需的暗激子特性的点可能需要探索一个大的合奏，类似于如何选择低亮激子分裂的点纠缠产生。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall
Resonant harmonic generation and collective spin rotations in electrically driven quantum dots
在最近的基于Pauli阻塞的电偶极自旋共振实验的背景下，通过含时薛定谔方程的精确数值解，研究了交流电场作用下双电子量子点中的自旋转动.我们表明，分裂的主共振线的自旋交换耦合是伴随着分数共振的外观，这两种效果是由点间隧道耦合触发。我们发现，交流驱动系统产生残余的，但不同的谐波的驱动频率被放大时，调谐到主过渡频率。该机制对于电驱动势中的电子系统是通用的，并且在没有电子-电子相互作用或自旋-轨道耦合的情况下也有效。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
Collective charge-density excitations of non-circular quantum dots in a magnetic field
最近的光吸收测量揭示了在磁场存在下的少电子量子点的集体电荷密度激发谱中丰富的精细结构。我们已经进行了系统的计算研究量子点的远红外密度响应，使用含时的密度泛函理论在线性制度和治疗的点作为二维磁盘。事实证明，实验中观察到的主要特征可以根据量子点的电子壳层结构来理解。然而，新的功能出现，如果允许的点的圆对称性的破坏，导致改进的描述的实验结果。
1999-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of nonlinear optical response of ensembles of double quantum dots
从理论上研究了辐射复合过程中量子点系综的时间分辨四波混频响应。在短的（皮秒）延迟时间，响应信号显示的节拍，可能是占主导地位的子系综的谐振对，这使得访问的信息点间耦合。在较长的延迟时间，四波混频信号的衰减是由两个速率，这是从两个点和辐射模式之间的集体相互作用的结果。这两个速率对应于辐射衰变中的次辐射和超辐射分量。点之间的耦合增强了集体效应，即使当点之间的平均能量失配相对较大时，也可以观察到它们。
2009-10-04 cond-mat.mes-hall
Imaging surface plasmon polaritons using proximal self-assembled InGaAs quantum dots
我们目前的光学调查的混合等离子体纳米系统组成的光刻定义的等离子体金波导或分束器的GaAs衬底耦合到近端自组装InGaAs量子点。我们设计了一种样品结构，使我们能够精确地调整量子点和样品表面之间的距离在纳米制造过程中，并证明了非辐射过程不起主要作用的分离下降到$\sim 10 nm$。聚焦在等离子体纳米结构的一端上的偏振激光束产生传播的表面等离子体激元，其继而在传播期间在GaAs衬底中产生电子-空穴对。这些自由载流子随后被表面下的量子点$\sim 25 nm$捕获，从而产生发光。光谱积分的量子点发光的强度用于对传播的等离子体激元模式成像。随着波导宽度从$5 μm$减小到$1 μm$，我们清楚地观察到在远端波导端的不同等离子体模式，使得它们能够在真实空间中直接成像。该成像技术应用于等离子体分束器，当相互作用长度$L_i$变化时，该等离子体分束器有助于确定两个分束器输出端口之间的分束比。对于激发能接近GaAs带边的$L_i\sim 9\pm1 μm$和$1 μm$宽波导，观察到$50:50$的分束比。我们的实验结果与波导和分束器的模式分布和时域有限差分模拟结果吻合得很好。
2014-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Parametric amplification of magnetoplasmons in semiconductor quantum dots
我们发现，磁等离子体激元集体模式在准二维半导体量子点可以参数放大周期性调制的磁场垂直于纳米结构。这两种磁等离子体激元模式同时被激发和放大，导致系统中玻色子激发的数量呈指数增长。我们进一步证明，阻尼机制以及非谐性的限制的量子点导致饱和的参量放大。这项工作构成了第一步参数放大的集体模式在多体费米子系统超越一维。
2011-10-03 cond-mat.mes-hall
