Ultrafast optical generation of coherent phonons in CdTe1-xSex quantum dots
我们报告的相干光学声子的脉冲产生嵌入在玻璃基质中的CdTe 0.68Se 0.32纳米晶体。利用飞秒激光脉冲进行泵浦探测实验,通过调节激光中心能量使其与纳米晶体的吸收边共振。我们确定两个纵向光学声子,一个纵向声学声子和第四模式的混合横-横性质。作为激光中心能量的函数的光学声子的振幅表现出共振,该共振由基于脉冲受激拉曼散射的模型很好地描述。相干声子的相位揭示了不同模式之间的耦合。在低功率密度激发下,光学相干声子的频率偏离从自发拉曼散射获得的值。这种行为归因于电子杂质状态的存在下,修改的介电函数,从而,红外活性声子的频率。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall
Probing temperature with lattice matched HgTe/CdTe core/shell nanoparticles
光致发光(PL)的研究可以提供对半导体纳米颗粒(NP)的光学性质的基本洞察,但同样受到NP尺寸分布和低发光产率的限制。无机半导体核/壳结构具有耐久性、高发光量子产率(LQY)(在可见光范围内为10-80%)的附加优点,并且可用于生物标记、LED和发光测温应用。然而,发光测温需要窄的PL线宽,强烈的发光,并应随温度线性和可逆地变化,这是很难实现的晶格失配(3.9%-10.6%)的核/壳结构。在这里,我们报告了晶格匹配的,耐用的和非常小的(2.8nm)的碲化镉/碲化镉核/壳纳米粒子,其光学活性被证明是在紫外范围内,并产生了非常高的发光。PL随核/壳NP的温度的可逆变化被用作光学探针温度传感器,其分辨率为0.32%每开氏度,被认为是迄今为止报道的有效的发光温度计之一。
2010-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparison of magneto-optical properties of various excitonic complexes in CdTe and CdSe self-assembled quantum dots
我们提出了一个比较研究的两个自组装量子点(QD)系统的基础上II-VI族化合物:CdTe/ZnTe和CdSe/ZnSe。使用磁光技术,我们调查了大量的个人量子点。中性激子X、双激子XX和单电荷激子复合发射谱线的系统光致发光研究(X $^+$,X $^-$)允许我们确定描述CdTe量子点的平均参数(CdSe QD):X-XX跃迁能量差12 meV(24 meV);精细结构分裂$δ_{1}=$ 0.14 meV($δ_{1}=$ 0.47 meV); $g$ -因子$g=$ 2.12($g=$ 1.71);抗磁位移$γ=$ 2.5 $μ$ eV $/$ T $^{2}$($γ=$ 1.3 $μ$ eV $/$ T $^{2}$)。我们还发现统计上显着的相关性描述激子复合物的内部结构的各种参数之间。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Optical study of electron-electron exchange interaction in CdTe/ZnTe quantum dots
利用光致发光技术对自组装CdTe/ZnTe量子点中的电子-电子交换作用进行了实验研究。这种相互作用的性质和强度是通过同时观察双负电荷激子的各种复合通道获得的,包括以前未被识别的与最终状态中的电子单重态配置相关的发射线。对应于电子-电子相互作用的交换积分的电子单重态-三重态分裂的典型值已被确定为20.4 meV,其中跨越量子点的宽群体的扩散为1.4 meV。我们还发现在法拉第几何中,在磁场作用下,单重态和三重态之间的能量差出乎意料地减小。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall
Interfacial Effects on the Optical Properties of CdTe/CdS Quantum Dots
采用连续波和时间分辨光谱相结合的方法,研究了界面条件对嵌入三维纳米结构硅(NSi)基质中的胶体CdTe/CdS量子点(QD)的辐射寿命和光致发光强度的影响.在不同条件下对NSi基体进行热氧化,以改变界面氧化层厚度。与固定在完全氧化的纳米结构二氧化硅(NSiO 2)框架(~78 ns)内的QD相比,嵌入具有~0.5 nm界面氧化物的NSi基质中的QD表现出降低的光致发光强度和近五倍短的辐射寿命(~16 ns)。亚纳米氧化的NSi基质的光吸收部分地降低了QD发射强度,而氧化物和NSi内的缺陷位点影响的非辐射载流子复合和声子辅助跃迁被认为是限制异质结构中QD激子寿命的主要因素。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Charge Leakage From Self-assembled CdTe Quantum Dots
我们研究了嵌入场效应结构中的CdTe量子点系综中电荷的泄漏动力学。光激发的电子被存储,并通过适当的偏置脉冲的时间序列读出。我们监测的电子损失的动态,并发现泄漏的速率是强烈依赖于时间,我们归因于光学产生的电场相关的存储电荷。速率方程模型定量再现的结果。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Static and Ultrafast Optical Response of Two Ag Nanospheres Glued by a CdTe Quantum Dot
通过适当的波长和偏振态的入射光照射,可以在两个紧密放置的金属纳米颗粒之间产生高局部场的热点。热点处的场的强度预计将比所施加的场的强度增强甚至高达六个数量级。将半导体量子点或分析物分子放置在热点处是利用增强场用于应用的重要步骤。在这篇文章中,我们表明,它是可能的位置之间的两个较大的银纳米球在胶体溶液中的CdTe量子点(QD)。在生长过程中测量的消光光谱表明,最终的混合纳米结构具有两个接触的Ag纳米颗粒(NPs)和在它们之间接近接触点的CdTe QD。使用超快瞬态测量,它已被证明,存在的CdTe量子点强烈影响的动力学时,探针激发的热点。这里展示的将半导体QD放置在两个Ag NP之间的方法是胶体自组装领域的重要步骤,并且用于等离子体传感,光电子学,能量收集,纳米光刻和光学纳米天线中的热点应用。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Persistent Spin Helix Manipulation by Optical Doping of a CdTe Quantum Well
时间分辨克尔旋转显微镜探讨了在[001]生长的CdTe量子阱在低温下的持久自旋螺旋的光掺杂的影响。电子自旋扩散动力学揭示了动量相关的有效磁场提供SU(2)自旋旋转对称性,符合动力学理论。Dresselhaus和Rashba的自旋轨道耦合参数提取独立旋转的自旋螺旋线与外部磁场施加平行和垂直于有效磁场。最重要的是,观察到一个不均匀的时空岁差模式。自旋扩散的动力学理论框架允许通过将光生载流子密度纳入Rashba($α$)和Dresselhaus($β_3$)参数来建模这一发现。相应的计算进一步验证了激发密度依赖的测量。这项工作显示了持久的自旋螺旋的普遍性,通过观察II-VI化合物和通过光学掺杂对其进行微调的能力。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall
Probing topological transitions in HgTe/CdTe quantum wells by magneto-optical measurements
在二维拓扑绝缘体中,如倒置的HgTe/CdTe量子阱,即使在低于临界磁场$B_\mathrm{c}$的有限磁场下,螺旋量子自旋霍尔(QSH)态仍然存在,而在临界磁场以上只能发现量子霍尔(QH)态。无论是无限的二维和有限条的几何形状,和可能的签名之间的过渡QSH和QH制度。在吸收光谱中,由于在两个制度中的非等距朗道能级,出现了几个峰。然而,在QSH制度,我们发现一个额外的吸收峰在低能量的有限带几何。这个峰值出现由于边缘状态的存在下,在这种几何形状,并持续为任何费米能级在QSH制度,而在QH制度的峰值消失,如果费米能级位于体间隙。因此,通过扫描栅极电压,由于该特征,可以在实验上区分QSH和QH状态。此外,我们研究了自旋轨道耦合和有限温度对这种测量方案的影响。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin-spin interactions in CdTe probed by zero and ultra-low-field optically detected NMR
本文利用零场和超低场光探测NMR技术研究CdTe中的核自旋-自旋相互作用,结合光泵浦、绝热退磁冷却和Hanle效应检测,揭示了由最多5个磁性同位素团簇吸收辐射的模型可重现光谱主要特征。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall
Signature of the Overhauser field on the coherent spin dynamics of donor-bound electron in a single CdTe quantum well
利用时间分辨光学技术--光致法拉第旋转,研究了位于CdTe量子阱中施主上的电子在斜磁场中的相干自旋动力学.我们发现,这种动力学是由一个弱的奥弗豪泽场的影响,通过超精细相互作用的光学自旋极化的施主束缚电子与周围的核同位素携带非零自旋。我们已经测量了这个核场,它是在几个mT的数量级,可以达到9.4 mT的最大实验值。该值代表最大核极化的13%,并且也对应于最大电子极化的13%。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin relaxation mediated by donor-bound and free electrons in wide CdTe quantum wells
本文研究宽 CdTe 量子阱中核自旋弛豫机制,揭示 CdTe/(Cd,Zn)Te 中施主束缚电子导致零场快速弛豫而磁场增大时因扩散势垒减慢,CdTe/(Cd,Mg)Te 中残余电子气主导弛豫,并实现亚微开尔文核自旋冷却。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of hyperfine shifts and radiofrequency manipulation of the nuclear spins in individual CdTe/ZnTe quantum dots
我们实现了对单个CdTe/ZnTe量子点电子超精细位移的直接探测。对于以前无法访问的制度的强磁场$B_z\gtrsim0.1$ T,我们证明了强大的极化的几百个粒子的核自旋浴,光学初始化时间为$\sim$ 1毫秒和极化寿命超过$\sim$ 1秒。单个量子点的核磁共振光谱揭示了强的电子-核相互作用,其特征在于奈特场$|B_e|\gtrsim50$ mT,比III-V族半导体量子点强一个数量级。我们的研究证实,II-VI族半导体量子点作为一个有前途的平台,混合电子-核自旋量子寄存器,结合了优良的光学性能相媲美的III-V点,和稀释的核自旋环境类似的IV族半导体。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Giant excitonic magneto-optical Faraday rotation in single semimagnetic CdTe/Cd_{1-x}Mn_{x}Te quantum ring
在有效质量近似下,采用变分法研究了不同Mn^{2+}浓度下,CdTe/ Cd_{1-x} Mn_{x} Te量子环中束缚激子态的磁调谐和σ ^{+}与σ^{-}激子跃迁之间的巨塞曼分裂(GZS).局域磁性杂质离子和离域载流子之间的sp-d交换相互作用已经通过平均场论与包含一个修改的布里渊函数的帐户。的GZS的增强,反过来,与应用程序的外部磁场的有效g-因子,是引人注目地表现在类型I-类型II的转变中的能带结构,这已经很好地解释了通过计算电子和空穴之间的重叠积分,和面内激子半径。这突出了非凡的磁光特性,包括巨法拉第旋转和相关的费尔德常数,这已经使用单振子模型计算。振荡器的强度和激子的寿命已被估计,并被发现是大于在散装稀磁半导体(DMS)和量子阱,反映更强的限制内的量子环。结果表明,基于DMS的量子环表现出更广泛的塞曼分裂,产生了2.6 \times 10^{9}rad/Tesla/m的超高费尔德常数,比现有的量子系统和磁光材料大了几个数量级.
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Electron cyclotron mass in undoped CdTe/CdMnTe quantum wells
研究了名义上未掺杂的CdTe/(Cd,Mn)Te量子阱中二维电子的光学探测回旋共振。载流子量子限制的增强导致电子回旋质量从0.099 $m_0 $增加到0.112 $m_0 $,阱宽从30 nm减小到3.6 nm。电子有效质量的模型计算已经进行了这种材料的系统和良好的协议与实验数据实现的电子-声子耦合常数$α$ =0.32。
2005-01-21 cond-mat.mes-hall
Direct determination of zero-field splitting for single Co$^{2+}$ ion embedded in a CdTe/ZnTe quantum dot
当$^{2+}$杂质嵌入半导体结构中时,晶体应变强烈影响自旋投影为$S_z = \pm 3/2$和$S_z = \pm 1/2$的CoPDMATHABMM态之间的零场分裂.这种效应的实验证据已经在以前的研究中给出,但直接测量的应变引起的零场分裂一直无法访问到目前为止。在这里,这种分裂是确定感谢个别钴$^{2+}$离子在外延碲化锌量子点势垒的磁光研究。利用部分允许的光学跃迁,我们直接在激子光致发光谱上测量了Co $^{2+}$离子的应变诱导零场分裂。此外,通过观察磁场中$S_z = + 3/2$和$S_z = - 1/2$ Co $^{2+}$自旋态的反交叉,我们确定了作用在Co $^{2+}$上的晶场轴向分量和面内分量.该方法可用于量子点中其他过渡金属离子零场分裂的光学测量。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall
Optical Response of Monolayer CdTe/CdS Quantum Dots to X-rays and Gamma-rays
我们研究了X射线和γ射线照射对固定在多孔二氧化硅(PSiO 2)支架上的亚单层CdTe/CdS量子点(QDs)的物理性质的影响。高度发光的QD-PSiO 2薄膜允许通过连续波和时间分辨光致发光光谱直接监测QD的光学性质。PSiO 2基质本身并不改变量子点的性质。在空气中的QD-PSiO 2薄膜的X射线照射导致QD发射强度的指数下降,峰值发射能量的指数蓝移,以及随着曝光剂量从2.2 Mrad(SiO2)增加到6.6 Mrad(SiO2)而显著更快的激子衰减速率。在氮环境中以700 krad(SiO2)的总曝光剂量对QD-PSiO 2薄膜进行伽马射线照射导致超过80%的QD光暗化,但由于缺乏光氧化效应而没有峰值发射能量的同时蓝移。通过使用表面再钝化溶液,分别在X射线和γ射线照射的样品上证明了照射诱导的光暗化的近完全和部分逆转,这表明在不同的照射能量下有不同的贡献机制负责光暗化。这项工作有助于提高基于QD的异构设备的可靠性和鲁棒性,这些设备暴露于高风险,高能量的环境中,还可能开发基于QD的大面积,低成本,可重复使用和灵活的光学剂量计。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall
Spin-phonon coupling in single Mn doped CdTe quantum dot
从理论上研究了激光驱动的CdTe量子点中单个Mn原子的自旋动力学。最近的实验结果\cite{Le-Gall_PRL_2009,Goryca_PRL_2009,Le-Gall_PRB_2010}表明,利用圆偏振光泵浦可以诱导Mn的自旋极化。在激子的存在下,通过更快的Mn自旋弛豫使得泵浦成为可能。在这里,我们讨论不同的Mn自旋弛豫机制。首先,Mn-声子耦合,其在激子的存在下增强。第二,声子诱导的空穴自旋弛豫结合载流子-Mn自旋翻转耦合和光子发射导致Mn自旋弛豫。我们模拟的Mn自旋动力学的影响下,注入激子到点的泵浦激光,考虑到激子Mn交换和声子引起的自旋弛豫的Mn和空穴。我们的模拟帐户的光诱导Mn自旋泵浦。
2011-06-16 cond-mat.mes-hall
Polarimetry of photon echo on charged and neutral excitons in CdTe/(Cd,Mg)Te quantum wells
相干光谱学,如四波混频和光子回波生成,通过分析相干响应的偏振,提供了光学跃迁中涉及的能级的详细信息。在半导体中,它可以用于区分不同的激子复合物,这是光谱学中一个非常重要的问题。我们开发了一种简单的方法,基于光子回波偏振,其中的光子回波幅度的极坐标测量作为两个激发脉冲的线性偏振之间的角度$φ$的函数。玫瑰花状极坐标图揭示了半导体纳米结构中中性和带电激子(trion)光学跃迁之间的明显差异。我们在1.5~K温度下对20 nm厚的CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱进行了光子回波偏振测量。应用窄带光激发,我们选择性地激发不同的激子复合物,包括激子,trion,和施主束缚激子D $^0$ X。我们发现,偏振的光子回波的trion和D $^0$ X是实质上不同的激子:的trion和D $^0$ X的回波是线性偏振的角度$2φ$相对于第一脉冲偏振和它们的振幅是弱依赖于$φ$。而在激子上,光子回波与第二激发脉冲共偏振,其幅度标度为$\cosφ$。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall
Exciton-Trion Coherent Interactions in a CdTe/CdMgTe Quantum Well
本文给出了CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱中激子和三电子的零、一、二量子二维相干谱。这组光谱提供了激子和三电子非线性光学响应的独特和全面的图片。激子-激子和激子-三电子相干耦合在光谱中表现为不同的峰,而三电子-三电子相互作用的签名是不存在的。使用密度矩阵计算获得了极好的一致性,这凸显了多体效应对量子阱中相干相互作用的重要作用。
2013-08-09 cond-mat.mes-hall
Angle-resolved optically detected magnetic resonance as a tool for strain determination in nanostructures
本文利用角分辨ODMR技术研究应变(Cd,Mn)Te/(Cd,Mg)Te量子阱,以neV精度测定自旋哈密顿量参数D,并结合光学反射率与X射线衍射评估局部应变,最终确定CdTe中Mn2+的应变自旋-晶格系数G11和剪切形变势b。
2024-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of in-plane hole g-factor in CdTe/ZnTe quantum dots
对亮激子的光学研究仅提供了关于量子点中空穴各向异性的有限信息。在这项工作中,我们提出了一个普遍的方法来研究重空穴各向异性使用暗激子在一个温和的面内磁场。通过分析暗激子光致发光的线性偏振,我们确定了各向同性和各向异性的贡献的孔g因子。我们采用这种方法的一些个人自组装的CdTe/ZnTe量子点,展示了各种行为的面内孔g因子:从几乎完全各向异性几乎各向同性。我们的结论是,在一般情况下,这两个贡献发挥了重要作用,任何贡献都不能忽视。
2016-04-09 cond-mat.mes-hall
Plasmon-Assisted Suppression of Surface Trap States and Enhanced Band-Edge Emission in a Bare CdTe Quantum Dot
胶体量子点已经成为一种多用途的光致发光和光电材料。限制,如荧光不稳定性,非辐射俄歇复合和表面陷阱通常通过生长宽带隙壳来解决。然而,壳隔离激子波函数并减少其与不同应用所必需的外部环境的相互作用。此外,它们的长发射寿命阻碍了它们在高速光电子学中的使用。在这里,我们展示了一个裸芯的CdTe量子点的等离子体耦合的量子物理学上的高度控制,显示出超过99%的表面缺陷态发射从陷阱丰富的量子点可以淬火。此外,带边态激子和双激子发射率分别增强了1460和613倍。我们的研究结果表明,裸量子点上的等离子体耦合如何使为改善其光学特性而开发的化学方法变得不必要,这对纳米激光器,发光器件,太阳能电池和超快单光子源都有影响。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Damping of Rabi oscillations in intensity-dependent photon echoes from exciton complexes in a CdTe/(Cd,Mg)Te single quantum well
利用时间分辨光子回波研究了20 nm厚CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱中不同激子复合物的相干光响应中的拉比振荡。为了评估激子局域化和非均匀加宽的作用,我们使用光谱窄ps脉冲的选择性激发。我们证明了从局域三振子(X $^-$)和施主束缚激子(D $^0$ X)跃迁的光子回波的瞬态轮廓强烈地依赖于第一脉冲的强度。它获得了非高斯形状,并经历了显着的进步,脉冲面积大于$π$由于不可忽略的不稳定性引起的移相的振荡器在光激发。接下来,我们观察到第一(激发)或第二(重新定相)脉冲的面积的增加导致光子回波信号的显著衰减,这对于中性激子是最强的,并且对于供体结合激子复合物(D $^0$ X)不太明显。测量分析使用的理论模型的基础上的光学布洛赫方程,占光学跃迁的不均匀性,以重现光子回波瞬态的复杂形状。此外,由于聚焦高斯光束的强度的空间变化和激发诱导的失相的拉比频率的传播内的合奏需要解释的衰落和阻尼的拉比振荡。通过分析X $^-$和D $^0$ X复合物的模拟结果,我们能够建立定域度和跃迁偶极矩之间的相关性,确定为$μ($ X $^-$ =73~D和$μ($ D $^0$ X)=58~D。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
High-resolution Resonance Spin-flip Raman Spectroscopy of Pairs of Manganese Ions in CdTe
本文报道了用高分辨光学光谱方法在CdTe:Mn量子阱中观察到的几十条组合自旋翻转喇曼散射谱线。该流形的分类导致能量的四个特征值,其对应于四种不同类型的Mn离子对簇:最近邻、第二邻、第三邻等。所有四个能量显示在一个单一的实验中,具有非常高的精度,提供了实验基础,更深入地了解在稀磁半导体中的d-d交换相互作用,并证明所采用的方法的能力。主要(最近邻)交换常数J_1 = 6.15K,与文献报道值一致。其它检测到的特征能量如下:J_{(2)} = 1.80 K,J_{(3)} = 1.39 K,J_{(4)} = 0.81 K。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic field control of photon echo in the electron-trion system: Shuffling of coherences between optically accessible and inaccessible states
本文报道了磁场引起的CdTe/(Cd,Mg)Te半导体量子阱中带负电荷激子的光子回波信号的振荡。振荡信号是由于电子自旋绕横向磁场的拉莫尔旋进引起的,并且敏感地取决于激发脉冲和重聚焦脉冲的偏振配置。根据两个脉冲之间的时间延迟和磁场强度,回波幅度可以从最大值完全调谐到零。用考虑电子和三电子自旋能级结构的光学布洛赫方程解释了这些结果。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Low-energy excitations in multiple modulation-doped CdTe/(CdMg)Te quantum wells
本研究通过远红外磁透射实验,在调制掺杂多量子阱中观测到二维电子气的回旋共振、二次谐波及磁等离子体模式,并揭示了极化子效应和伯恩斯坦模式。该方法为理解低维电子系统激发提供了实验依据。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical signatures of spin dependent coupling in semimagnetic quantum dot molecules
我们目前的光致发光研究的CdTe和CdMnTe量子点生长在两个相邻的层。我们发现,当点是8 nm的距离,它们的磁光特性-塞曼位移和过渡线宽-是类似于个别的CdTe或CdMnTe点。当点生长得更近时,在4 nm的距离处,可以将电子状态调谐到共振,并且获得在两个点上杂化的分子状态的形成。由于电子-Mn离子交换相互作用的共振增强,出现特定于自旋相关的点间耦合的光谱特征。也就是说,塞曼位移的异常增加和共振增加的过渡线宽观察。一个简单的模型计算使我们能够定量地再现实验结果。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
Resonant optical pumping of a Mn spin in a strain free quantum dot
我们报道了II-VI族半导体无应变量子点中单个Mn原子的自旋性质。通过在CdTe衬底上晶格匹配的薄量子阱中的宽度起伏形成无应变Mn掺杂CdTe量子点。这些量子点允许在受控的应变环境中光学探测和解决锰原子的任何自旋状态。应变诱导的磁各向异性的不存在防止了Mn自旋在零磁场下的光泵浦。因此,在激子-Mn络合物的共振光激发下获得大的光致发光。在弱磁场作用下,Mn原子的电子自旋和核自旋的耦合被恢复为有效的光泵浦。观察到的磁场下的共振光致发光强度的减少很好地描述了一个模型,包括超精细耦合和剩余的晶体场分裂的Mn原子。最后,我们发现共振光致发光的二阶关联函数在短延迟下呈现大的光子聚束,这是Mn原子的电子和核自旋耦合动力学的一个探针。
2013-11-29 cond-mat.mes-hall
Extinction Coefficients of CdSe, CdS, and CdTe Nanoplatelets in Solution: A Practical Tool for Concentration Determination
针对纳米片浓度难以由吸收光谱直接测定的问题,本文提出经实验验证的理论框架,利用 CdSe、CdS、CdTe 纳米片积分吸收系数与表面积和厚度的普遍关系,实现浓度和横向尺寸的快速估算。
2025-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Time-resolved and continuous-wave optical spin pumping of semiconductor quantum wells
报道了CdTe/(Cd,Mg)Te半导体量子阱中驻留电子的全光自旋抽运和探测的实验和理论研究。双色Hanle-MOKE技术(基于连续波激发)和时间分辨克尔旋转的共振自旋放大制度(基于脉冲激发)提供了一个互补的电子自旋弛豫时间的测量。通过光谱和温度依赖性研究了电子局域化对长寿命自旋相干性的影响。各种情况下的自旋极化产生(通过trion和激子状态)进行了分析和连续波和脉冲激发之间的差异被认为是。讨论了$g$因子的非均匀分布和各向异性自旋弛豫时间对测量结果的影响。
2008-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
All Optical Implementation of Multi-Spin Entanglement in a Semiconductor Quantum Well
我们使用超快光脉冲和相干技术来创建自旋纠缠态的非相互作用的电子绑定到施主(至少三个)和至少两个Mn 2+离子在CdTe量子阱。我们的方法,依赖于局域激子和顺磁杂质之间的交换相互作用,原则上可以应用于纠缠大量的自旋。
2002-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge fluctuations of a Cr atom probed in the optical spectra of a quantum dot
研究了低浓度Cr掺杂的CdTe/ZnTe样品中单个量子点的发光。除了与磁性Cr原子的交换相互作用分裂的光致发光(PL)的点,我们观察到另一种类型的点与复杂的PL结构组成的激子和双激子和带电激子上的三条线上的最小的六条线。在这些量子点中,PL的线性偏振依赖性和磁场依赖性表现得像三个类似的量子点以略微不同的能量发射。互相关强度测量表明,这些发射线不是独立的,而是在几百纳秒的时间尺度上交换强度,这取决于光激发功率。我们将这种PL结构归因于位于ZnTe势垒中的CdTe点附近的Cr原子的电荷波动。我们提出了一个模型,它证实了一个单一的电荷之间波动的存在-e(铬$^{+}$),0(铬$^{2+}$)和+e(铬$^{3+}$)和位于几纳米远离点解释了观察到的三个发射能量。我们最后表明,可以通过施加的静态电场调制的分裂的发射线修改之间的相互作用的限制的载流子和附近的波动本地化的电荷。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall
Antireflective photonic structure for coherent nonlinear spectroscopy of single magnetic quantum dots
本文报道了在(Cd,Zn,Mg)Te分布布拉格反射器顶部的(Cd,Zn,Mg)Te势垒中外延生长CdTe量子点的方法和光谱特性。在我们的半腔结构中形成的光子模式允许增强QD光致发光的局部激发强度和提取效率,同时抑制覆盖QD跃迁的光谱范围内的反射率。这允许执行单个QD的相干、非线性、共振光谱。通过四波混频测量了带电激子的相干动力学,估计了退相时间$T_2=(210\,\pm\,40)$ ps。相同的结构包含掺杂有单个Mn $^{2+}$离子的QD,如在光致发光光谱中检测到的。因此,我们的工作铺平了道路,调查和控制激子相干耦合,通过$s$,$p$ - $d$交换相互作用,与磁性掺杂剂的个人自旋。
2017-03-23 cond-mat.mes-hall
Photon echoes retrieved from semiconductor spins: access to basis for long-term optical memories
光信息存储的可能性对于经典和量子通信都是重要的。原子或离子以及晶体中的色心提供了合适的两能级系统来吸收入射的光子。为了获得相干性的可靠转移,需要足够强的光-物质相互作用,这可能会强制使用吸收体的集合,但具有导致快速退相的不可避免的不均匀性的缺点。这一障碍可以通过回波技术克服,只要保持相干性,回波技术就可以恢复信息。尽管半导体量子结构由于光学跃迁的大振荡器强度而对于信息存储显得很有吸引力,但是对于它们来说,不均匀性通常甚至更明显,并且最重要的是,光学相干性被限制在纳秒或更短。在这里,我们表明,通过将信息转移到电子自旋的存储时间的光学相干性可以延长的数量级的自旋弛豫时间。从自旋库中,它可以通过诱导受激光子回波而被有目的地取回。我们证明了这对于n掺杂的CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱的存储时间,从而可以增加超过三个数量级的皮秒范围高达几十纳秒。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of an individual Cr atom in a semiconductor quantum dot under optical excitation
利用光子相关技术研究了Cr原子在II-VI族半导体量子点中的自旋动力学。我们使用最近开发的单一Cr掺杂的CdTe/ZnTe量子点(A. Lafuente-Sampietro { \it等人},[1])来获取单个磁性原子的自旋。在连续波光激发下由量子点发射的光子的自相关揭示了具有在10 ns范围内的时间尺度的局域自旋的波动。互相关给出Cr自旋态之间的定量转移时间。对Cr掺杂量子点中自旋能级布居随时间变化的计算表明,所观察到的自旋动力学是由激子-Cr相互作用控制的。这些测量还提供了一个下限在20 ns范围内的固有铬自旋弛豫时间。
2016-06-17 cond-mat.mes-hall
All-optical NMR in semiconductors provided by resonant cooling of nuclear spins interacting with electrons in the resonant spin amplification regime
在n掺杂CdTe/(Cd,Mg)Te和ZnSe/(Zn,Mg)Se量子阱中以及在ZnSe:F和GaAs外延层中观察到不同核同位素的光致核磁共振(NMR)共振冷却。通过在共振自旋放大机制中使用时间分辨的克尔旋转,我们可以将可以观察到这种效应的磁场的范围扩展到170 kHz的核拉莫尔频率。从理论上分析了核自旋系统共振冷却的机制。所开发的方法允许我们用NMR共振来模拟共振自旋放大信号。
2014-03-13 cond-mat.mes-hall
Coherence and Optical Emission from Bilayer Exciton Condensates
本文综述了两类双层结构(耦合量子阱)中激子的玻色-爱因斯坦凝聚实验,着重介绍了基本效应。玻色-爱因斯坦凝聚意味着存在宏观相干性,也被称为非对角长程序,并提出了测试和过去的索赔在这些激子系统的相干性进行了讨论。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Density-matrix theory of the optical dynamics and transport in quantum cascade structures: The role of coherence
研究了量子级联激光器结构中相干性对非线性光学响应和稳态输运的影响。在微观密度矩阵方法中研究了泵浦-探测信号、时空分辨电子密度演化、子带布居动力学(Rabi flopping)以及稳态电流特性等非平衡效应。专注于固定的电流和最近观察到的增益振荡,它被发现,包括相干导致可观察到的相干效应在相反的参数制度关于之间的关系的水平加宽和隧道耦合跨越主注入势垒。这表明相干性在稳态输运和非线性光学动力学中起着互补作用,因为它导致了相反区域中的可测量效应。因此,对这种非平衡结构的完全相干考虑对于描述组合的光学和输运性质是必要的
2009-05-12 cond-mat.mes-hall
Single Color Center Spin Coherence revealed in Optically Detected Magnetic Resonance of an Ensemble of Silicon Vacancies in SiC
University of Iowa(爱荷华大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
该研究通过理论模拟揭示了SiC中硅空位的自旋相干性,并预测了同位素纯化对光谱线宽的影响。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall
Restrictions on the coherence of the ultrafast optical emission from an electron-hole pairs condensate
我们报告从量子阱电子空穴凝聚体的相干性转移到它发出的光。作为密度的函数,电子-空穴对系统的相干性从低密度玻色-爱因斯坦凝聚体的满态演化为高密度类BCS态的混沌行为。这种相干程度被转移到在超快状态下以阻尼振荡方式发射的光。此外,光子场在传输时间内表现出压缩特性。我们分析了光的频率和电子层与空穴层的间距对光学相干性的影响。我们的研究结果为探测电子空穴对凝聚提供了新的超快实验方法。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical coherence of diamond nitrogen-vacancy centers formed by ion implantation and annealing
金刚石中氮空位(NV)中心等固态发光体的量子光学科学与技术的发展关键依赖于发光体光学跃迁的相干性。在精确控制的位置处产生NV中心的广泛采用的策略是氮离子注入,然后是高温退火工艺。我们报告的实验数据直接相关的NV中心的光学相干的氮原子的起源。这些研究揭示了低应变,窄光学线宽($<500$ MHz)NV中心形成的自然发生的$^{14}$ N原子。相比之下,由注入的$^{15}$ N原子形成的NV中心表现出显著加宽的光学跃迁($>1$ GHz)和更高的应变。数据表明,由注入氮形成的NV中心的光学相干性差不是由于与金刚石或同位素相关的固有效应。这些结果直接影响到当前NV中心创建协议的定位精度,并指出需要进一步研究晶格损伤对注入离子的NV中心的相干性的影响。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Light-harvesting efficiency cannot depend on optical coherence in the absence of orientational order
本文证明在弱光下,分子光捕获系统的效率不受光学相干性影响,仅当系统具有取向有序时,偏振控制才可能有效。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Optical bistability in one dimensional doped photonic crystals with spontaneously generated coherence
研究了中心层掺杂$Λ$型三能级原子的多层一维光子晶体中的光学双稳态。我们考虑到自发产生的相干性的影响时,较低的原子能级是足够接近彼此,在这种情况下,克尔型的非线性响应的原子被增强。用数值非线性传输矩阵方法计算了探测光在缺陷模窗口中的传输。我们发现,作用在缺陷层上的控制场的拉比频率和探测场与原子共振的失谐量可以用来控制磁滞回线的大小和对比度以及光学双稳的阈值。特别是,我们发现,在最佳的自发产生的相干性,三个数量级的阈值可以实现相对于没有相干性的情况下。
2013-09-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics