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
Direct Observation of Lateral Coupling Between Self-Assembled Qauntum Dots
在自组装In_{0.55} Al_{0.45} As量子点系统中观察到载流子在空间分离的零维态之间的散射。我们相信,点间隧穿介导的势垒带边缘以下的局域态。利用近场扫描光学显微镜在4.2K下拍摄光致发光激发光谱。令人惊讶的是,来自各个点的激发光谱在任何能量下都不会猝灭到零,即使当激发光的能量被调谐到势垒带边缘以下时也是如此。在这个连续谱的顶部,在单个点的发射线中观察到窄共振。这些共振往往同时发生在几个发射线,源自不同的量子点,表明interdot散射。
1998-10-09 cond-mat.mes-hall
Exact-Diagonalization Studies of Inelastic Light Scattering in Self-Assembled Quantum Dots
我们报告了严格对角化研究的非弹性光散射在少电子量子点下的强约束制度的特点,自组装点。我们应用正统的(二阶)理论散射由于电子激发,留给未来的考虑更高阶的影响,在形式主义(声子,例如),这似乎相关的理论描述可用的实验。我们的数值计算结果强调的优势,拉曼光谱中的拉曼峰和故障的选择规则在开壳点。这些光谱上的电子的数量在点和入射光子能量的依赖性明确示出。与最近的实验结果进行了定性比较。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall
Electric-field Manipulation of the Lande' g Tensor of Holes in In0.5Ga0.5As/GaAs Self-assembled Quantum Dots
采用多带实空间量子函数理论计算了电场对In 0.5Ga 0.5As/GaAs自组装量子点自旋旋进的影响. Lande' g张量对电场的依赖性应该允许高频g张量调制共振,以及直接的、非共振的电场控制空穴自旋。由于空穴g张量分量对电场具有很强的二次依赖性,在空穴的g张量调制共振中也发现了亚谐共振。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Single-electron charge sensing in self-assembled quantum dots
测量单电子电荷是最基本的量子技术之一。电荷传感是测量单自旋或单光子的一个组成部分,已经发展到半导体门定义量子点,导致对单电子电荷,单电子自旋和光子-电子量子界面的物理和应用的深入研究。然而,尽管自组装量子点具有迷人的量子输运现象和突出的光学功能,但该技术尚未实现。本文报道了自组装量子点的电荷传感实验。我们选择两个相邻的点,并在每个点上制作源电极和漏电极,其中一个点作为另一个目标点的电荷传感器。当目标点中的电子的数量改变1时,传感器点电流显著改变,证明了单电子电荷感测。我们还展示了单电子隧穿事件的实时检测。这种电荷传感技术将是将单电子的有效电读出与有趣的量子传输物理学或为自组装量子点开发的先进光学和光子技术相结合的重要一步。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall
Effects of charged defects on the electronic and optical properties of self-assembled quantum dots
研究了点电荷缺陷对应变In $_{0.6}$ Ga $_{0.4}$ As/GaAs和无应变GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子点的单粒子电子结构、发射能量、精细结构分裂和激子跃迁振子强度的影响.我们发现,带电缺陷显着修改单粒子的电子结构和激子光谱在应变和无应变的结构。然而,激子精细结构分裂,偏振各向异性和偏振方向在应变量子点几乎不受影响,而观察到显着的变化为无应变量子点。
2012-03-07 cond-mat.mes-hall
Tuning the inter-shell splitting in self-assembled CdTe quantum dots
本文研究了在连续波和脉冲激发下,高激发态的单个自组装CdTe量子点的光致发光。我们观察到的外观的发射带相关的顺序填充的S-,P-和D-壳层。我们分析了五个样品的壳层间分裂,其中点是由不同宽度的应变CdTe层形成的。我们发现,随着CdTe层的宽度增加,壳层间分裂增加。在时间分辨测量中,我们观察到一个,两个和两个以上的激子的跃迁之间的辐射级联。
2011-08-03 cond-mat.mes-hall
High Kondo temperature (TK ~ 80 K) in self-assembled InAs quantum dots laterally coupled to nanogap electrodes
我们通过在单个自组装InAs量子点上直接形成纳米间隙金属电极来制备单电子隧穿结构。所制备的样品表现出明显的库仑阻塞效应。此外,当使用直径为~ 100 nm的大量子点实现电极与量子点之间的强耦合时,观察到明显的近藤效应。根据近藤谷处线性电导的温度依赖性,确定近藤温度TK为~ 81 K。这是有史以来报道的人工量子纳米结构的最高TK。
2008-08-19 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable three-dimensional g-factor anisotropy in single InAs self-assembled quantum dots
研究了单个无帽InAs自组装量子点的Lande g因子及其电学调制的三维各向异性。的g-因子的评价从测量的非弹性共隧穿通过塞曼子状态在量子点的各种磁场方向。我们发现,g因子的值和各向异性依赖于量子点势的三维限制各向异性所产生的轨道状态的类型。此外,g因子及其各向异性通过调制限制电位的侧栅进行电调谐。
2013-03-01 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
Atomistic theory of dark excitons in self-assembled quantum dots of reduced symmetry
我们使用原子模型来考虑形状对称性破缺对自组装InAs/GaAs量子点光学性质的影响。特别地,我们研究了这些纳米结构中最低能量激子的能级结构和光学活性。我们比较了具有双重旋转和两个反射(C2 v)对称性的量子点和通过在量子点和主体材料之间引入刻面将这种对称性降低到仅一个反射(Cs)的量子点之间。我们发现对称性约化主要影响暗激子的光学活性。在对称量子点中,其中一个暗激子本征态具有沿量子点的对称轴(生长方向)极化的小偶极矩,而在非对称量子点中,两个暗激子的偶极矩主要是垂直于生长方向的交叉线极化,表现出明显的极化各向异性。我们的模型计算同意定量与最近获得的实验数据。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
In-plane radiative recombination channel of a dark exciton in self-assembled quantum dots
我们证明了自组装量子点中暗激子的辐射复合通道的证据。该通道是由于激子基态中的光空穴混合物。它的存在,实验证实了从样品的解理边缘的暗激子光致发光的直接观察。偏振分辨的测量结果表明,从暗激子复合产生的光子只在垂直于生长轴的方向上发射。暗激子寿命和面内空穴g因子之间的强相关性使我们能够表明辐射复合是CdTe/ZnTe量子点中暗激子的主要衰减通道。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall
Elastic Strains in SiGe Heterostructure With Non-Uniform Quantum Dots
用有限元方法模拟了含量子点的SiGe异质结构中的弹性应变分布。研究了纳米岛中锗的非均匀分布对弹性场的空间依赖性和大小的影响。结果表明,与非均匀纳米岛相比,具有均匀组分含量的量子点更易发生应变
2013-08-22 cond-mat.mes-hall
Polaron contributions to the biexciton binding energies in self-assembled quantum dots
通过在一个简单的限制势模型中计算量子点的组态-相互作用,并利用微扰理论计算了量子点中与纵向光学声子的相互作用对双激子结合能的贡献.据发现,极化子的贡献往往会补偿库仑相关的双激子位移(结合能),并降低其值的几个甚至30%,这取决于系统的材料参数。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Research progress of electronic properties of self-assembled semiconductor quantum dots
自组装半导体量子点是一种人工设计和生长的新型功能材料,具有量子尺寸效应、量子干涉效应、表面效应、量子隧道-库仑阻塞效应和非线性光学效应。该材料具有晶体缺陷少、制备工艺相对简单等优点,在未来的纳米电子器件研究中具有重要的应用价值。本文按垂直输运、横向输运和电荷存储的顺序,简要介绍了该材料的电子性质的最新进展,并分析了存在的问题和发展前景。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Carrier thermal escape in families of InAs/InP self-assembled quantum dots
我们研究了InAs/InP(001)自组装量子点的多峰光致发光的热猝灭。在10 ~ 300 K温度范围内,研究了两种样品的光致发光谱随温度的变化规律。我们开发了一个耦合的速率方程模型,其中包括载流子的热逃逸从量子点的润湿层和InP矩阵的效果,其次是运输,夺回或非辐射复合。我们的模型再现了每个家庭的量子点与一组参数的发射的温度依赖性。我们发现量子点中载流子的主要逃逸机制是通过热发射到润湿层。这个过程的活化能被发现是接近一半的能量之间的差异,一个给定的家庭的量子点和润湿层的光致发光激发实验测量。这表明电子和空穴作为相关对离开InAs量子点。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall
Analytical approach for type-II semiconductor spherical core-shell quantum dots heterostructures with wide band gaps
采用有效质量近似下的单带模型,研究了II型半导体球形核壳量子点的能量结构和振子强度。采用弹性连续体方法模拟了核壳异质结构的异质外延应变。该模型被应用到ZnTe/ZnSe核壳,一个宽的带隙II型异质结。模拟的吸收光谱与现有的实验结果相当一致。
2013-01-21 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
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
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
Narrow optical linewidths and spin pumping on charge-tunable, close-to-surface self-assembled quantum dots in an ultra-thin diode
我们展示了全电荷控制,窄的光学线宽,和光学自旋泵浦单个自组装InGaAs量子点嵌入在一个$162.5\,\text{nm}$薄二极管结构。量子点距离顶部GaAs表面仅$88\,\text{nm}$。我们设计并实现了一个p-i-n-i-n二极管,它允许量子点在接近零的外加偏压下单电子充电。在操作中,通过器件的电流非常小,从而导致低噪声。在共振荧光中,我们测量低于$2\,μ\text{eV}$的光学线宽,仅为变换极限的两倍。在法拉第几何中的磁场$0.5\,\text{T}$中观察到清晰的光自旋抽运。我们提出这种设计是理想的,以确保自组装量子点的优势-高度相干的单光子产生,超快的光学自旋操纵-在量子纳米光子学和纳米声子应用所需的薄二极管。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
Dominant role of the shear strain induced admixture in spin-flip processes in self-assembled quantum dots
在包络函数近似下,采用8带kp理论,研究了InAs/GaAs自组装量子点中单个电子的自旋反转弛豫过程.我们表明,自旋弛豫的主要通道是对称破缺剪切应变引起的自旋混合物,它可以映射到导带(有效质量)Hamilton中具有相似结构且相长干涉的两个有效自旋-声子项上。与在较大的无应变点中主导自旋弛豫的Dresselhaus耦合不同,剪切应变贡献不能由哈密顿量中的唯一标准项来建模,而是依赖于量子点中的实际应变分布。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall
Biexciton recombination rates in self-assembled quantum dots
量子点中相互作用的电子-空穴对的辐射复合率受量子点中电子和空穴之间的量子关联的强烈影响。最近测量的双激子复合率在单一的自组装量子点已经发现的值跨越从两倍的单激子复合率的值远低于激子衰减率。本文发展了一种费曼路径积分公式,用于计算考虑热效应和多体效应的复合率。使用实空间蒙特卡罗积分,路径积分表达式的InGaAs/GaAs,CdSe/ZnSe,和InP/InGaP点的现实三维模型进行评估,包括各向异性的有效质量。根据大小,典型的点的辐射率位于强约束和中间约束之间的区域。结果比较有利的最近的实验和相关的点系统的计算。使用不相关的基组的配置相互作用计算被发现是严重限制在计算衰变率。
2005-12-23 cond-mat.mes-hall
Hole spin coherence in InAs/InAlGaAs self-assembled quantum dots emitting at telecom wavelengths
研究通过自旋模式锁紧技术测量自组装量子点中空穴的自旋相干时间,并采用自旋惯性方法确定纵向自旋弛豫时间。
2023-11-06 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
Electrical control of the exciton-biexciton splitting in a single self-assembled InGaAs quantum dots
我们报道了嵌入横向电场器件中的单个InGaAs量子点。通过施加电压,我们使用量子限制斯塔克效应将中性激子跃迁调谐为与双激子共振。的激子和双激子的相对能量的理论计算的结果进行了比较。单激子-双激子级联衰变是一种新的产生纠缠光子对的方法,它不需要抑制中性激子的精细结构分裂。
2011-07-23 cond-mat.mes-hall
Investigation of in-plane nuclear field formation in single self-assembled quantum dots
研究了In $_{0.75}$ Al $_{0.25}$ As/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子点中面内核场的形成机制。在同一个量子点样品中生长的多个单量子点在临界横向磁场处出现了宽度非常大的Hanle曲线和滞后行为。为了解释Hanle曲线中的异常现象,即垂直于光注入电子自旋极化方向的大核场的形成,我们在现有的动态核自旋极化唯象模型的基础上提出了一个新的模型.该模型包括核四极相互作用的影响和符号反转之间的面内和面外g-因子,模型计算成功地再现了所观察到的异常的汉勒曲线的特征。
2017-10-01 cond-mat.mes-hall
Optically-controlled single-qubit rotations in self-assembled InAs quantum dots
我们提出了一个在InAs量子点中电子自旋的光学控制理论。我们展示了如何使用两个拉曼失谐的激光脉冲通过激发一个中间的trion态来获得任意的单量子比特旋转。我们的理论考虑了有限的平面内孔$g$ -因子和孔混合。我们表明,这样的旋转可以进行到高精度的脉冲持续几十皮秒。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Spectral broadening in self-assembled GaAs quantum dots with narrow size distribution
对发射体系综的光谱展宽的控制,主要归因于尺寸和形状色散以及均匀展宽机制,对于量子点的几种应用是至关重要的。我们提出了一种方便的自组装方法来提供无应变GaAs量子点的尺寸分布低于15%,由于在Ga液滴的初步形成过程中的生长参数的控制。这导致在14 K下的19 meV的系综光致发光线宽。窄的发射带和促进点-点耦合的润湿层的情况下,使我们能够去卷积的声子展宽的贡献在合奏光致发光和研究它在很宽的温度范围内。
2019-03-24 cond-mat.mes-hall
Two-phonon polaron resonances in self-assembled quantum dots
研究了量子点中2-LO声子态与p壳层电子态之间的二阶极化共振。我们表明,在共振区的光谱可以定量再现的理论模型,只使用标准的材料常数,没有任何自由参数。我们还提出了一个微扰方法的基础上的准退化微扰理论的问题。这种方法不仅大大降低了数值计算的复杂性,而没有相当大的精度损失,但也给出了一些洞察的结构和起源的共振谱。
2010-09-13 cond-mat.mes-hall
Infrared transmission spectroscopy of charge carriers in self-assembled InAs quantum dots under surface electric fields
利用傅里叶变换红外(FTIR)透射光谱研究了无外加磁场条件下单层InAs自组装量子点(SAQD)中电子和空穴的子能级间距.在分子束外延的超高真空条件下生长外延、互补掺杂和半透明的静电栅极,以调节器件的电压,而二维电子气(2DEG)用作背接触。使用光致发光光谱和FTIR光谱间接计算空穴子能级的间距。观察到的间距很好地拟合计算值的电子和空穴。此外,由于器件顶部的QD层,2DEG的子带间共振增强。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interaction mediated indirect coupling of electron and magnetic ion or nuclear spins in self-assembled quantum dots
在这里,我们表明存在的间接耦合的电子和磁或核离子自旋的自组装量子点介导的电子-电子相互作用。在点的中心放置单个局域自旋,只有占据零角动量态的电子的自旋直接耦合到局域自旋。当考虑电子-电子相互作用时,占据有限角动量轨道的电子与局域自旋相互作用。这种有效的相互作用是使用精确对角化的微观哈密顿量作为电子壳层的数量,壳层间距,和各向异性的电子Mn交换相互作用的函数。通过调节量子点的参数,可以将有效相互作用设计为铁磁或反铁磁。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
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
Electron and hole spin relaxation in InP-based self-assembled quantum dots emitting at telecom wavelengths
利用法拉第旋转抽运-探测光谱研究了InAs/In $_{0.53}$ Al $_{0.24}$ Ga $_{0.23}$ As/InP量子点系综中电子和空穴的自旋弛豫,发射波长在$1.5$ ~ $μ$ m附近.观察到由于随机取向的核Overhauser场的电子自旋退相。在低温下,我们发现一个亚微秒的纵向电子自旋弛豫时间$T_1$,这出乎意料地强烈依赖于温度。在高温下,电子自旋弛豫时间受自旋-轨道相互作用引起的光学声子散射的限制,在260 K时下降到$0.1$ ~ns。我们表明,空穴自旋弛豫激活更有效地通过温度升高相比,电子。
2018-12-29 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
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
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
Structural symmetry-breaking to explain radiative Auger transitions in self-assembled quantum dots
量子点的光谱通常由最低能量配置之间的基本跃迁主导。然而,辐射俄歇过程可以导致额外的红移发射线。这些谱线的起源是库仑相互作用和量子点中的电子破缺的结合。在本文中,我们提出的测量范围内的InGaAs/GaAs自组装量子点的辐射俄歇线,并使用紧束缚模型与配置相互作用的方法来解释它们的外观。在点中引入一个组分涨落簇,我们的计算结果与测量结果非常吻合。我们将我们的研究结果与群论解释的起源额外的发射线。我们的模型和结果提供了深入了解之间的相互作用的对称性破缺的量子点和辐射俄歇线的位置和强度。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall
Magnetic field dependence of hole levels in self-assembled InAs quantum dots
InGaAs量子点中空穴的磁输运实验研究进展[D.放大图片作者:P. Zeitler,O. Wibbelhoff角Meier,A. Lorke和J.C. Maan,Phys. Rev. Lett. 94,026808(2005)]的结果进行了解释。在这个模型中不需要调用不完全的能量壳填充。我们归因于重空穴-轻空穴相互作用的关键作用进一步得到了单带局域自旋密度泛函计算的支持,该计算表明库仑相互作用不会引起任何不完整的空穴壳填充,因此不能解释实验磁场色散。
2005-08-01 cond-mat.mes-hall
Second-order polaron resonances in self assembled quantum dots
从理论上研究了InAs/GaAs量子点(QD)中电子与两个纵向光学声子之间的二阶共振区域附近的光学性质。我们提出了一个非均匀加宽的量子点系综的吸收光谱,并表明,这样一个系统的准确描述所需的极小模型需要考虑3-声子态。我们还研究了量子点高宽比对极化子系统光学性质的影响。给出了谐振宽度和二阶谐振特征位置对高宽比的依赖关系。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Exciton Footprint of Self-assembled AlGaAs Quantum Dots in Core-Shell Nanowires
纳米线中量子点系统构成了先进光子学和传感应用的构建模块。发射器的电子对称性影响其功能能力。在这里,我们研究了富镓量子点嵌套在GaAs-AlGaAs核壳纳米线的外壳的精细结构。我们使用光谱学来解决由交换项引起的分裂,并提取发射器的主要参数。我们的研究结果表明,量子点可以主机中性以及电荷激子复合物和激子表现出轻微拉长的足迹,主轴相对于生长轴倾斜。纳米线中的GaAs-AlGaAs发射极特别有希望克服其他系统中的应变限制,并具有集成在通用光子结构中的好处。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Auger recombination in self-assembled quantum dots: Quenching and broadening of the charged exciton transition
在量子点(QD)中,俄歇复合是一种非辐射过程,其中电子-空穴复合能量被转移到另外的载流子。它主要是在胶体量子点中研究的,其中俄歇复合时间在ps范围内并且有效地猝灭光发射。另一方面,在自组装量子点中,俄歇复合对光学性质的影响通常被忽略,假设它被其他过程如自旋和电荷波动所掩盖。在这里,我们使用时间分辨共振荧光来分析俄歇复合及其对单个自组装量子点的光学性质的影响。从激发功率依赖的测量,我们发现一个很长的俄歇复合时间约为500纳秒和约80%的trion跃迁的淬火。此外,我们观察到的trion过渡线宽的扩大高达两个因素。与基于速率方程的模型,我们能够确定隧道和俄歇速率之间的相互作用的基本机制,降低强度和线宽的加宽。这表明,自组装量子点可以作为一个理想的模型系统来研究如何电荷重新捕获过程中,周围的限制载流子的能带结构,影响俄歇过程。我们的研究结果不仅与改善最近进入消费市场的基于胶体QD的发射体和染料的发射特性有关。它们也对更有远见的应用感兴趣,例如基于自组装量子点的量子信息技术。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall
Biexciton and Quadron in Self-assembled Quantum Dots
本文用无限制Hartree-Fock方法研究抛物势量子点中双激子与四粒子复合体的结合能,揭示二者本质差异、正负结合能交叉及磁场效应。
2023-12-20 cond-mat.mes-hall
Some electronic and optical properties of self-assembled quantum dots: asymmetries in a lens domain
具有透镜畴的自组装量子点具有旋转对称性,但当电子垂直于其圆形基底运动时,其本质上是不对称的,{ \it i. e.}沿着旋转轴。为了表征这种不对称性,沿旋转轴的正或负方向施加外部电场。我们报告了不同的斯塔克位移出现在光谱中作为一个函数的场强度为不同的透镜域。结果表明,对于一个平坦的透镜域的不对称性的影响减少,但即使是非常平坦的透镜,他们不能近似的柱面域。最后,我们研究了它的介电常数和电吸收等光学性质。能谱的特征显示了这些量。强调了只要调节特定能级跃迁的大小和方向场,就应考虑适当的透镜域的重要性。
2005-10-11 cond-mat.mes-hall
Formation of multiple quantum dots in ZnO heterostructures
本研究在ZnO异质结构器件中实现三量子点形成与少电子态构建,证实可通过栅极电压控制点间距,还观察到库仑相互作用引发的多电子同时移动的量子细胞自动机效应,表明ZnO纳米结构可用作可控多量子点系统。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall
Theory of strain tunning exction coupling in self-assembled InAs/GaAs quantum dots
利用Bir-Pikus模型,解析地推导了InAs/GaAs自组装量子点中激子精细结构分裂(FSS)在外加应力作用下的变化.我们发现,FSS的变化主要是由于应变引起的价带混合和价导带耦合。应变下激子的极化角由电子-空穴非对角交换积分的幅角决定。该理论与赝势的经验计算符合得很好。
2014-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stark Spectroscopy and Radiative Lifetimes in Single Self-Assembled CdTe Quantum Dots
本文研究了单个自组装CdTe量子点中的库仑相互作用。我们使用场效应结构来调整点的电荷状态,并研究电荷状态对载流子波函数的影响。通过对四种激子复合物的量子限制斯塔克位移的分析,我们得出了空穴波函数比电子波函数软的结论,即空穴波函数比电子波函数软。e.它在改变点电荷状态时经受更强的修改。不同激子复合物的复合寿命的时间分辨光致发光研究证实了这些结论。我们发现,寿命明显短于预期的强约束和结果从一个相对较浅的潜力在价带。这种弱约束有利于强空穴波函数的再分布。我们分析所观察到的激子复合物的光谱位移,并找到相同的序列的所有研究点的过渡。我们的结论是,光谱位移的普遍性是由于库仑相关的作用,源于强组态混合的价带。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall
Polaron relaxation in self-assembled quantum dots: Breakdown of the semi-classical model
在考虑LO-声子-电子相互作用和各种非简谐声子耦合的情况下,计算了自组装量子点导带激发态的寿命。我们发现,极化子弛豫不能准确地描述了一个半经典模型。不同的非谐衰减通道的贡献示出强烈依赖于极化子能量。我们计算了极化子寿命的能量依赖性,并将我们的结果与InAs/GaAs量子点中极化子衰减时间的实验测量结果进行了比较。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo excitons in self-assembled quantum dots
我们描述了新的激子在量子点允许与费米电子海的相互作用。我们认为,这些激子可以实现非常简单的自组装量子点,使用作为主机的费米海的润湿层。我们表明,隧道杂交的带电激子与费米海导致两个显着的影响,在光谱。首先,光致发光线变得强烈依赖于垂直偏压。其次,当激子自旋不为零时,近藤效应会导致特殊的光致发光谱线形状,其线宽由近藤温度决定。
2002-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic g factor in InAs self-assembled quantum dots
我们研究了低能电子在外加磁场和电场作用下自组装金字塔型InAs量子点中的波函数、能谱和g因子各向异性。本文给出了具有硬壁约束的锥几何试波函数的构造。我们明确地找到了基态和第一激发态,并显示相关的概率分布和能量。随后,我们使用这些波函数和8带$k\cdot p$理论推导出一个描述量子点状态接近价带边缘的哈密顿量。使用微扰方法,我们找到了一个有效的导带哈密顿描述低能量的电子态的量子点。由此,我们进一步提取依赖于磁场的本征能量和相关的g因子。我们研究了g因子关于各向异性和小电场下的行为。特别是,我们发现强大的各向异性,与特定的形状强烈依赖于所考虑的QD水平。我们的结果与最近的测量结果很好地吻合[Takahashi等人,Phys.Rev.B87,161302(2013)],并且支持通过g张量调制来控制自旋量子位的可能性。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall
Absence of correlation between built-in electric dipole moment and quantum Stark effect in InAs/GaAs self-assembled quantum dots
我们报告显着偏离通常的二次依赖的基态带间跃迁能量上施加的电场在InAs/GaAs自组装量子点。特别是,我们表明,传统的二阶微扰理论不能正确地描述电场低于$F = 10$ kV/cm的高点的斯塔克位移。八带${\bf k}\cdot{\bf p}$计算表明,这种效果主要是由于三维应变场分布的各种点的形状和化学计量组成的急剧影响的孔基态。我们的结论得到了两个独立实验的支持。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Slow Exciton Spin Relaxation in Single Self-Assembled In$_{1-x}$Ga$_x$As/GaAs Quantum Dots
采用原子经验赝势方法计算了单个自组装In $_{1-x}$ Ga $_x$ As/GaAs量子点中声学声子辅助的激子自旋弛豫.我们发现,从亮到暗激子态的转变是由库仑关联效应引起的。由精细组态相互作用计算得到的激子自旋弛豫时间在纯InAs/GaAs量子点中约为15- 55 $μ$ s,在合金量子点中甚至更长。这些结果与以前的理论和实验结果相矛盾,这些结果表明激子自旋时间非常短(几ns),但与最近的实验表明激子具有长自旋弛豫时间($>$ 1 $μ$ s)一致。
2013-10-10 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
Tuning of the hole spin relaxation time in single self-assembled In$_{1-x}$Ga$_x$As/GaAs quantum dots by electric field
采用原子经验赝势方法研究了电场对单个自组装In $_{1-x}$ Ga $_{x}$ As/GaAs量子点中声子辅助空穴自旋弛豫的调控.我们发现,沿生长方向的电场可以调谐空穴自旋弛豫时间超过一个数量级。电场可以延长或缩短空穴的自旋寿命,并且这种调谐在电场方向上表现出不对称性。点越高,不对称性越明显。结果表明,电场是调控量子点自组装空穴自旋弛豫的有效手段。
2014-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci