Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane)用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明,在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Selective electron transfer between the quantum dots under the resonant pulse
从理论上研究了共振电磁脉冲作用下量子点环结构中电子的相干量子动力学。论证了任意两个点之间选择性电子转移的可能性。计算了作为脉冲和点参数的函数的转移概率。结果表明,这种概率可以接近于1。讨论了实际系统中降低转移概率的因素。所获得的结果可用于工程的新型纳米电子器件的量子比特处理。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Phosphorene Junctions as a Platform for Spin-Selective Quantum Dots in Next-Generation Devices
该研究数值探究空位对磷烯基结量子点自旋电子性质的影响,发现含单空位磷烯纳米带存在带隙内拓扑准平带,可通过结构调控和电场调节量子点性质,且其在铁磁场下的自旋选择性为新型自旋电子器件应用提供了可能。
2024-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Photoelectron Detection after Selective Excitation of Electron-Heavy Hole and Electron-Light Hole Pairs in Double Quantum Dots
我们演示了在AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中制作的两个不同的横向双量子点中的单个光生电子的实时检测,所述量子阱具有薄的或厚的AlGaAs势垒层。所观察到的入射激光功率和光子能量的依赖性的光电子检测效率都表明,被捕获的光电子,薄的屏障样品,主要是光生的缓冲层,然后隧穿到两个点之一,而厚的屏障样品,他们直接光生的井。对于后者,单光电子检测后,选择性激发的重,轻空穴状态的点是很好地解决。这保证了我们的基于量子阱的量子点系统对于从单光子极化到单电子自旋态的相干转移的适用性。
2014-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
A new mechanism of electric dipole spin resonance: hyperfine coupling in quantum dots
对最近发现的一种由超精细相互作用介导的电偶极自旋共振机制进行了实验和理论研究。利用GaAs双量子点的自旋选择跃迁研究了这种效应。共振频率对瞬时超精细有效场敏感,揭示了驱动共振产生的核极化。一种包含微磁体的装置在点之间表现出磁场差异,允许选择性地寻址任一点中的电子。一个无法解释的额外的信号在谐振频率的一半。
2008-12-31 cond-mat.mes-hall
Frequency-selective single photon detection using a double quantum dot
采用双量子点作为频率可调谐的片上微波探测器,研究了近场量子点接触中电子散粒噪声的辐射特性。该装置是通过监测由于光子吸收的量子点之间的电子的非弹性隧穿来实现的。被吸收的辐射的频率由点之间的能量分离来设置,这很容易用栅极电压来调节。利用时间分辨电荷探测技术,我们可以直接将探测到的隧穿电子与单个光子的吸收联系起来。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall
99% beta factor and directional coupling of quantum dots to fast light in photonic crystal waveguides determined by hyperspectral imaging
利用直接高光谱成像技术研究了5 K时嵌入光子晶体波导中的InAs/GaAs量子点激子跃迁到非导模和导模的自发发射。这使得能够直接测量到导模的绝对耦合效率,β因子,而无需假设先前使用的衰减率。值得注意的是,我们发现在40 meV的宽光谱范围内的快速光制度的β因子超过90%,达到最大值(99 $\pm$ 1)%。我们测量了在磁场中圆偏振跃迁到反向传播导模的定向发射,以推导出量子点位置处的模式圆度。我们发现,点的高方向性,高达97%,与降低β因子,符合他们的位置远离模式场波腹。通过与校准后的时域有限差分模拟结果的比较,我们利用发射能量、模式圆度和β因子来估计量子点在光子晶体波导单元格中的位置。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Controlled coupling of selected single quantum dots with high-Q microdisk microcavities
我们已经制作并研究了含有单个,选择性自组装量子点的微圆盘的光致发光。使用两次电子束光刻曝光和两步选择性湿法蚀刻工艺,将点定位在具有亚微米精度的微盘边缘。量子点的选择和定位使得点发射与微盘耳语模式的最佳耦合成为可能。
2003-05-05 cond-mat.mes-hall
Self-Assembled InAs Quantum Dots on Patterned InP Substrates
在(001)InP上生长的自组装InAs量子点的尺寸分布是通过选择性区域/化学束外延来控制的。随着图案化区域的尺寸从1000 nm减小到50 nm或更小,扫描电子显微镜显示量子点之间的空间相关性逐渐增加,这导致尺寸低于200 nm的有序阵列的形成。
2000-12-22 cond-mat.mes-hall
Atomic Clouds as Spectrally-Selective and Tunable Delay Lines for Single Photons from Quantum Dots
我们展示了一个紧凑的,光谱选择性,和可调延迟线的量子点发射的单光子。这是通过将这种“人造原子”的光学跃迁的波长微调到一个光谱窗口中来实现的,在这个光谱窗口中,自然原子云表现为慢光介质。采用InGaAs/GaAs量子点中基态精细结构分裂激子作为不同频率的单光子源,Cs蒸气的超精细结构分裂$D_1$跃迁作为可调延迟介质,在7.5 cm长的路径上,对相距仅60 μeV(14.5 GHz)的光子实现了2.4 ns的差分延迟.为了定量地解释实验数据,我们开发了一个理论模型,占量子点发射线的非均匀加宽和原子线的多普勒加宽。我们在这里提出的概念可以用来实现时间重排操作,旨在擦除“哪条路径”的信息,恶化纠缠光子发射的激子与有限的精细结构分裂。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-dependent directional emission from an asymmetry optical waveguide with an embedded quantum dot ensemble
在这项研究中,我们研究了光子线波导嵌入的合奏量子点,定向发射到波导依赖于合奏的自旋状态。这是通过光的自旋轨道相互作用的帮助来实现的。波导具有两步阶梯状截面,并且仅在上一步嵌入量子点(QD),使得来自自旋极化QD的发射的圆偏振控制辐射的方向。我们数值验证,超过70%的从合奏发射器的辐射是朝着一个特定的方向在波导。我们还研究了一个微盘谐振器与阶梯状的边缘,支持选择性耦合的量子点系综辐射到一个耳语厨房模式单向旋转。我们的研究为自旋相关的光电子器件提供了基础。
2019-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant tunneling in graphene pseudomagnetic quantum dots
通过无偏原子力学模拟得到了三轴应变石墨烯量子点的真实弛豫构型。研究了基于这种量子点的y结的局域电子结构和量子输运特性,揭示了由应变引起的准均匀赝磁场将输运限制为朗道能级和边缘态辅助的共振隧穿.谷简并被打破的存在下的一个外部的字段,允许选择性过滤的谷和手征的状态,协助共振隧穿。可以探索不对称的应变条件来选择y形结的出口通道。
2013-06-19 cond-mat.mes-hall
Coulomb and Spin blockade of two few-electrons quantum dots in series in the co-tunneling regime
我们提出了库仑阻塞测量的两个少电子量子点的串联配置,使两个点之一的电化学电位与自旋选择性铅对齐。通过系统的电荷转移需要通过与引线共振的$not$的第二个点的共隧穿。所观察到的振幅调制的电流被发现,以反映自旋阻塞事件发生通过两个点。我们还证实,发生在非共振点的电荷重新分配事件间接检测通过在对齐的点的电化学电位的变化。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Selective spin coupling through a single exciton
我们提出了一种新的方案,通过离域的单激子态,通过点间Foerster相互作用形成的相邻半导体量子点中的两个自旋量子比特之间的条件相位门。我们考虑两个共振量子点,每个量子点包含一个多余的导带电子,其自旋体现了量子位。我们证明了两个量子比特的门,和任意的单量子比特旋转,可以实现与当前的半导体和激光技术的高保真度。
2004-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Waveguide Excitation and Spin Pumping of Chirally Coupled Quantum Dots
该研究通过光子晶体波导远程激发量子点p壳层跃迁,利用手性实现高方向性(≥0.95)与珀塞尔增强结合,实验展示六倍衰变率提升,为片上自旋量子技术奠定基础。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Moving a perturbation across quantum dots: tuning of Fano resonances
我们提出了一种在无磁场的情况下调控开放量子点中Fano共振的方法。量子点可以通过改变限定量子点本身的栅极电压来修改。一个额外的自由度,可以引入一个可控的排斥扰动,如一个引起的扫描原子力显微镜尖端上的一个真正的样品。我们用数值方法研究了量子点中的局域态和引线中的连续态之间的耦合。这种位置可控微扰的优点是对量子点态的选择性操纵。我们表明,这可能是一个可行的替代量子点在Aharonov-Bohm干涉仪作为法诺共振调谐设备。
2003-03-19 cond-mat.mes-hall
Carrier Dynamics in Submonolayer InGaAs/GaAs Quantum Dots
利用显微光致发光(MPL)、选择性激发光致发光(SEPL)和时间分辨光致发光(TRPL)研究了亚单层InGaAs/GaAs量子点(QDs)的载流子动力学。MPL和SEPL显示出局域态和离域态的共存,以及不同的局域声子模。TRPL结果表明,具有较高发射能量的量子点具有较短的复合寿命和较长的捕获时间。这表明最小的SML量子点是由完全垂直相关的2D InAs岛形成的,具有最高的In含量和最低的发射能量,而稍微偏离完全垂直相关性会产生较大的量子点,具有较低的In含量和较高的发射能量。
2006-02-08 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
Directional Coupling for Quantum Computing and Communication
我们引入定向耦合的概念,即,在量子计算和短距离通信的背景下,相邻量子线之间的状态的选择性转移。我们的分析依赖于双通道定向耦合器和复合自旋系统之间的数学类比。
2008-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
In-situ tuning of individual position-controlled nanowire quantum dots via laser-induced intermixing
我们展示了一种原位技术来调整半导体量子点的发射能量。该技术是基于激光诱导的原子混合应用到纳米线量子点生长使用一个网站选择性的过程,允许确定性的调整个别发射器。高达15毫电子伏的调谐范围内获得的精度受到激光曝光时间的限制。观察到一个明显的饱和的能量转移,这表明一个相互混合的机制依赖于生长的缺陷,随后从退火过程中的半导体材料。将不同发射器调谐成彼此共振的能力将是制造用于安全量子网络的基于远程量子点的不可区分光子源所必需的。
2018-04-08 cond-mat.mes-hall
Selective coherent destruction of tunneling in a quantum-dot array
量子态的相干操纵是量子计算的主要任务之一。本文证明了在量子点阵列中相干控制粒子的电子位置是可能的。通过调节外部交流电场,我们可以选择性地抑制点之间的隧穿,将粒子捕获在阵列的确定区域中。在有效质量近似和Floquet理论下,用含时哈密顿量非微扰地处理这个问题。我们发现,准能谱表现出在一定的电场强度,导致隧道的选择性抑制交叉。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall
Selective Optical Charge Generation, Storage and Readout in a Single Self Assembled Quantum Dot
我们报道了单量子点电荷存储器件的研究。该设备允许选择性的光学充电的一个单一的点与电子,这些电荷的存储时间尺度远长于微秒和可靠的光学读出的电荷占用使用时间选通光致发光技术。该装置使我们能够直接调查在高电场超过4 μ s的时间尺度的电子依赖于电场的隧穿逃逸动力学。结果表明,这种结构和测量技术可以用来研究微秒时间尺度上的单量子点的电荷和自旋动力学。
2009-01-20 cond-mat.mes-hall
Coherent control of individual electron spins in a two dimensional array of quantum dots
相干地操纵以阵列形式组织的单个量子对象的能力是任何可扩展的量子信息平台的先决条件。对于电子自旋量子比特,它需要对大型隧道耦合量子点阵列进行微调。在线性点阵列的累积努力允许最近实现量子模拟器和多电子自旋相干操纵。然而,这种实现的二维缩放仍然没有得到证明,同时必须解决复杂的量子物质问题或处理量子信息。在这里,我们展示了在一个3x3阵列的隧道耦合量子点的单个电子自旋的二维相干控制。更具体地说,我们专注于几个关键的量子功能,这样的控制:电荷确定性位移,本地自旋读出,本地相干交换操纵两个电子自旋被困在相邻的点,和相干的多方向自旋穿梭在几微米的距离。这项工作为利用二维电子自旋阵列进行量子模拟和信息处理奠定了基础。
2018-08-19 cond-mat.mes-hall
Triplet-Singlet Spin Relaxation in Quantum Dots with Spin-Orbit Coupling
我们估计了弱受限量子点中声子辐射辅助下自旋轨道耦合引起的三重态-单重态弛豫速率。我们对两个和四个电子的结果表明,在最近的实验中观察到的不同的三重态-单重态弛豫趋势下磁场可以理解在一个统一的理论描述,作为自旋轨道耦合和声子发射效率之间的竞争的结果。此外,我们表明,这两种效果的限制和外部磁场,这可能会给访问非常长寿的三重态以及选择性人口的三重态塞曼子能级的强度有很大的影响。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall
Creation of uni-directional spin-wave emitters by utilizing interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction
我们提出了一个分析和数值研究的创建一个单向自旋波发射的超薄铁磁薄膜夹在一个不对称的层堆栈。为此,我们扩展自旋波波导中的自旋波的解析描述的结合界面上的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的自旋波传播的影响。通过探索模型系统Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Pt,我们表明,通过结合波矢选择性激发源和界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用产生的频率分裂,可以实现单向自旋波发射。因此,我们专注于设备的特征尺寸和自旋波波长与国家的最先进的激发和检测方案兼容。我们证明了非互易发射的最佳操作条件可以使用所提出的分析形式主义预测
2016-11-24 cond-mat.mes-hall
Optical imaging of resonant electrical carrier injection into individual quantum dots
我们的图像的微电致发光(EL)光谱的自组装InAs量子点(QD)嵌入在本征区域的GaAs p-i-n二极管和演示光学检测的谐振载流子注入到一个单一的QD。电子和空穴在低于平带条件的偏置电压下共振隧穿到QD中导致单个QD的尖锐EL线特性,伴随着表面EL发射空间碎裂成小且离散的发光区域,每个发光区域具有其自己的光谱指纹和斯塔克位移。我们解释这种行为的库仑相互作用的影响和选择性激发的少数量子点内的合奏由于优先共振隧穿路径的载流子。
2010-07-16 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
Resonant Scattering of Surface Plasmon Polaritons by Dressed Quantum Dots
在强耦合条件下,研究了嵌入半导体量子点的表面等离子体激元-极化激元波的共振散射。与局部介质表面缺陷的非共振散射相反,预测了散射场谱中的强共振峰,并伴有两个侧谷。峰高非线性地依赖于表面等离子体激元-极化激元波的振幅,反映了量子点内部光子修饰的电子-空穴等离子体的反馈动力学。散射场峰值强度的这种独特行为与表面等离子体激元-极化激元波的吸收光谱中由于带间光子修整效应而发生的共振凹陷相关。我们的表面等离子体极化激元波的散射的结果可能是实验观察和应用于空间选择性照明和个别分子的成像。
2014-05-01 cond-mat.mes-hall
Scanning Fourier Spectroscopy: A microwave analog study to image transmission paths in quantum dots
利用微波谐振腔研究了可移动吸收中心对开放量子点波函数的影响。我们的研究表明,吸收体作为一个位置选择性探针,这可能是用来抑制那些波函数态,表现出其概率密度附近的杂质所在的区域增强。对于这种波函数选择的实验探针,我们开发了一种技术,我们称为扫描傅立叶光谱,它使我们能够识别,并绘制出,经典的轨迹,通过腔传输的重要结构。
2003-08-18 cond-mat.mes-hall
Large even-odd spacing and $g$-factor anisotropy in PbTe quantum dots
碲化铅是一种具有良好拓扑量子计算应用前景的半导体材料。在这里,我们的特点量子点在InP上选择性生长的碲化铅纳米线。零磁场下的电荷稳定性图显示了库仑阻塞峰之间的大的奇偶间距,在奇数库仑金刚石中低于140 $~\mathrm{μeV}$的充电能量和近藤峰。我们认为大的奇偶间距是由于PbTe的介电常数大,有效电子质量小。通过研究有限磁场中的塞曼诱导能级和近藤分裂,我们提取了电子$g$因子随磁场方向的变化。我们发现的$g$ -因子张量是高度各向异性的,与主$g$ -因子范围从0.9到22.4,并依赖于电子配置的设备。这些结果表明我们的PbTe量子点中存在强的Rashba自旋轨道相互作用。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall
Signatures of molecular correlations in the few-electron dynamics of coupled quantum dots
通过精确对角化少体哈密顿量,研究了库仑相互作用对耦合半导体量子点中少电子动力学的影响。载流子的振荡强烈地受到受约束电子的数量和点间关联的强度的影响。单频振荡被发现无论是不相关或高度相关的状态,而多频振荡发生在中间制度。此外,库仑相互作用使少数粒子振荡敏感的空间方向的扰动以外的隧道,相反的单粒子的情况下。声学声子散射的包含物在短时间内基本上不修改载流子动力学,但是可以在长时间内选择性地阻尼振荡模式。
2007-10-30 cond-mat.mes-hall
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层,通过使用自旋扭矩振荡器(STO)作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振(FMR)激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡,STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率,使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用,因此可能发生不必要的层间干扰,这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点,它模拟了一个读取头在记录介质上移动,并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nano antenna-assisted quantum dots emission into high-index planar waveguide
本文研究在TiO₂平面波导上利用Yagi-Uda纳米天线实现量子点发射的定向耦合,通过射频尺寸缩放与全数值模拟优化设计,实验验证了天线效应并估算了耦合效率和方向性。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Direct Patterning of Colloidal Quantum-Dot Thin Films for Enhanced and Spectrally Selective Out-Coupling of Emission
我们报告了一种直接表面图案化胶体量子点薄膜的模板剥离方法,以产生特征尺寸小于100 nm的高发光结构。通过精心设计的高质量的牛眼光栅,我们可以产生强的定向波束(10°发散),在表面法线方向上的自发发射的外耦合增强高达六倍。在阈值低至120 μJ/cm 2时,在这些相同的结构中观察到向窄单模激光的转变。此外,利用胶体量子点的尺寸可调特性,我们演示了混合量子点薄膜的光谱选择性耦合输出。我们的研究结果提供了一个直接的路线显着改善胶体量子点组件的光学性能。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Selection rules for the excitation of quantum dots by spatially structured light beams -- Application to the reconstruction of higher excited exciton wave functions
应用于半导体量子点的空间结构光场产生与均匀光束根本不同的吸收光谱。在本文中,我们从理论上讨论了不同的光束使用圆柱多极展开的光谱。对于量子点的描述,我们采用了一个模型的基础上的有效质量近似,包括库仑和价带混合。单个空间结构化光束和状态混合的组合允许量子点中的所有激子状态变为光学可寻址的。此外,我们证明了光束可以被定制,使得单个状态被选择性地激发,而不需要光谱分离。利用这种选择性,我们提出了一种测量量子点本征态激子波函数的方法。测量超越了电子密度测量揭示激子波函数的空间相位信息。因此,通过包括无限大的空间自由度来推广偏振敏感测量。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Spin selective transport through Aharonov-Bohm and Aharonov-Casher triple quantum dot systems
我们计算了在两组不同的条件下通过三个量子点的系统的电导,这两组条件导致在施加磁场下的自旋过滤效应。在其中一个中,自旋被定位在一个量子点中,如Delgado等人[Phys. Rev. Lett. 101,226810(2008)]。在另一个,所有的点是等效的对称性和系统是受Rashba自旋轨道耦合。我们使用一个简单的有效哈密顿量的低能子空间解决这个问题,提高了以前的结果的准确性。结果表明,在已有的参数估计和足够高的磁场下,与近藤物理有关的关联效应所起的作用较小。这两个系统都导致了一个可调的磁场“自旋阀”。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced spin coherence while displacing electron in a 2D array of quantum dots
在量子点阵列中相干穿梭单个电子自旋的能力是开发可扩展的量子信息平台的关键步骤。它允许使用稀疏的电子自旋阵列,设想有效地解决一个和两个量子位门的挑战。当电子在阵列中被移位时,它们会受到与位置相关的环境相互作用,例如与基底核自旋的超精细耦合。在这里,我们证明了在$3\times 3$隧道耦合量子点阵列中的电子多方向位移通过运动窄化现象增强了自旋相干时间。更具体地说,多达10个配置的电子探索,研究自旋动力学上的位移的影响。在快速和重复位移的情况下,观察到的相干时间的增加高达10倍。通过一个简单的模型定量描述了位移引起的相干性损失的物理机制,并在大规模量子线路的背景下讨论了电子位移过程中自旋相干性的影响.
2021-01-15 cond-mat.mes-hall
Electrical control of near-field energy transfer between quantum dots and 2D semiconductors
我们研究了化学合成量子点(QD)和二维半导体之间的近场能量转移。我们制造的设备中,静电门控半导体单层二硫化钼(MoS 2)被放置在一个均匀的自组装层的核-壳CdSSe量子点。我们证明了从量子点到MoS 2的有效的非辐射Förster共振能量转移(FRET),并证明了MoS 2的激子吸收中适度的门诱导变化导致FRET速率的大(~500%)变化。这又允许QD光致发光强度的高达~75%的电调制。混合QD/MoS 2器件在小电压范围内操作,允许连续修改QD光致发光强度,并且可以用于选择性调谐在可见IR范围内发射的QD。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Electron-hole interactions in coupled InAs-GaSb quantum dots based on nanowire crystal phase templates
我们报道了一种耦合量子点结构的生长和表征,该结构利用纳米线模板进行径向异质结构的选择性外延。起点是具有纤锌矿结构薄段的闪锌矿InAs纳米线。这些部分具有双重作用:它们作为隧道势垒的电子输运在InAs的核心,他们也局部抑制生长的GaSb壳,导致同轴InAs-GaSb量子点与集成的电探针。平行量子点结构的主机空间分离的电子和空穴的相互作用,由于II型中断的间隙的InAs-GaSb异质结。研究了电子和空穴输运过程中的库仑阻塞现象,观察到了电子和空穴的周期性相互作用,并通过模拟再现了这种相互作用。扭曲的库仑菱形表示电压引起的基态跃迁,可能是由于薄的GaSb壳层中空穴的空间分布的变化。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall
Individually addressable double quantum dots formed with nanowire polytypes and identified by epitaxial markers
双量子点(DQD)作为量子技术的基石具有很大的前景,因为它们允许两个电子态相干耦合。用材料定义QD而不是使用静电门控允许QD具有硬壁限制电势和更鲁棒的电荷和自旋状态。一个尚未解决的问题是如何单独寻址这些量子点,这是控制量子态所必需的。在这里,我们报告的双量子点器件的制造定义的导带边缘偏移的界面处的纤锌矿和锌的晶体相的InAs纳米线。通过使用选择性地形成在一个晶相上的外延GaSb标记,我们能够精确地对准栅电极,从而允许我们独立地探测和控制每个QD。因此,我们观察到教科书般的电荷稳定性图,一个离散的能谱和电子数与理论估计一致,并调查设备的可调谐性,发现改变电子数可以用来调整隧道势垒,如预期的简单的能带图参数。
2019-02-04 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
Highly directed emission from self-assembled quantum dots into guided modes in disordered photonic crystal waveguides
研究了GaAs二维光子晶体波导中自组装In(Ga)As量子点到TE偏振导模的自发辐射的动力学和方向性。引导波导模式的本地群速度进行探测,与低至$\sim 1.5\%\times c$测量接近慢光带边缘的值。通过执行互补的连续波和时间分辨的测量与检测沿,和垂直于波导轴,我们探测到的发射到波导模式(PDMATHAMN因子)的分数。对于随机分布在光子晶体波导晶胞内的量子点,我们的研究结果表明,在二维光子带隙内,量子点的发射速率从靠近慢光带边的$\geq 1.55$ $ns^{-1}$变化到$\leq 0.25$ $ns^{-1}$.我们测量了随机分布在波导内的点的平均Purcell因子$\sim 2\times$和接近慢光带边缘的最大值$β\sim 90 \%$。通过在距波导端面$0-45$ μm的可控距离处激发点进行的空间分辨测量突出了无序对慢光色散的影响。虽然无序加宽的慢光区的波导色散的光谱宽度从$δE_{d}\leq 0.5$毫电子伏到$>6$毫电子伏,我们发现,发射仍然主要是针对传播波导模式。通过将隔离的量子发射器放置在定制的光子环境中来控制其发射的速率和方向性的能力为使用慢光现象在高度集成的环境中实现用于量子光学的高效单光子源提供了很大的希望。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum entanglement and information processing via excitons in optically-driven quantum dots
我们展示了如何光驱动耦合量子点可以用来制备最大纠缠贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格态。操纵产生这些高度纠缠态所需的选择性光脉冲的强度和持续时间为我们提供了处理基于固态的量子信息的关键要素。理论预测表明,在激子态的退相干发生之前,可以进行几百次单量子比特旋转和受控非门。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering of selective carrier injection in patterned arrays of single-quantum-dot entangled photon light-emitting diodes
开发量子技术的可扩展性和铸造兼容性(例如在传统的基于硅的集成计算机处理器中)是当前研究面临的特殊挑战。在这里,我们介绍了一种量子光子技术,有可能实现大规模制造的电驱动源的偏振纠缠光子,具有潜在的编码量子信息的基于光子晶体的,现场控制的,可扩展的阵列。源的设计是基于沿着晶体学方向(111)B在微米尺寸的金字塔形凹槽中生长的量子点,理论上确保量子点的高度对称性-实际明亮纠缠光子发射的条件。在这些非平面结构中的选择性电注入方案允许获得高密度的发光二极管,其中一些产生纠缠光子对也违反贝尔不等式。与半导体制造技术的兼容性、良好的再现性和位置控制使得这些器件成为用于量子信息处理的集成光子电路的有吸引力的候选者。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Spin-dependent electronic hybridization in a rope of carbon nanotubes
我们证明了单电子除了不同股的碳纳米管绳。通过在各个链上形成的平行量子点进行量子输运测量时,会发生异常电导峰的反交叉。我们确定了杂化的大小和符号以及碳纳米管量子点之间的库仑相互作用,发现成键态占主导地位的运输。在一个磁场的杂交显示,由于自旋效应被选择性地抑制。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
ATR excitation of surface polaritons at the interface between a metal and a layer of nanocrystal quantum dots
研究了由金属薄膜和一层或多层双金属(NC)量子点(QD)组成的多层结构中的表面等离子体激元。结果表明,沿金属/NC层界面传播的等离子体激元与量子点中的激子之间存在共振耦合,除非量子点尺寸的色散太大,否则对结构的光学性质有很大的影响.可以探索这种耦合,以便通过使用衰减全反射(ATR)结构来选择性地激发不同尺寸的QD。它开启了控制由不同尺寸的QD发射的不同颜色的光的相对强度的可能性。
2011-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Förster transfer between quantum dots in a shared phonon environment: An exact approach, revealing the role of pure dephasing
本文提出一种精确微观方法处理共享声子环境中两个量子点间的Förster能量转移,揭示了多声子过程在短间距和高温下导致与Fermi黄金规则模型的显著偏差。
2025-09-18 cond-mat.mes-hall
The Effects of Post-Thermal Annealing on the Emission Spectra of GaAs/AlGaAs Quantum Dots grown by Droplet Epitaxy
采用液滴外延法制备了GaAs/AlGaAs量子点,并通过扫描透射电镜数据得到了量子点的几何结构。热后退火对于液滴外延生长的量子点的光学激活至关重要。我们通过光致发光和阴极发光测量研究了量子点和底层超晶格的发射能量偏移,并通过选择性蚀刻结构到量子点的下层来指定量子点的发射。我们研究了退火程度对量子点的光学性质的影响,从超晶格的峰位移,它具有相同的组成的量子点,因为超晶格具有均匀和明确的几何形状。理论分析提供了扩散长度依赖的发射光谱的峰位移。
2012-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-selective electron transfer in quantum dot array
我们提出了一种硅量子点阵列中的自旋选择性相干电子转移。振荡磁场和时间控制的栅极电压被用来根据自旋状态将电子波函数分离成不同的量子点。我们介绍了非绝热和绝热协议,提供快速的电子转移和控制场脉冲区域的误差的鲁棒性,分别。我们还研究了一个捷径到绝热协议,这两个协议的妥协。我们表明,该方案可以直接扩展到多电子系统,并用于非本地操纵的电子。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluorescent Graphene Quantum Dots-Enhanced Machine Learning for Accurate Detection and Quantification of Hg2+ and Fe3+ in Real Water Samples
本文利用 NN 功能化荧光 GQDs 结合机器学习,依据差异化发射光谱实现实际水样中 Hg2+ 与 Fe3+ 的高灵敏识别和定量,并经光谱方法验证。
2024-05-09 cond-mat.mes-hall
Directional emission and photon bunching from a qubit pair in waveguide
本研究探讨波导中一对相同量子比特,揭示方向性单光子发射与双光子聚束的共同起源,并提出基于此机制实现贝尔态优化后选择的方法。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-mediated coherent coupling between distant quantum dots
用于量子信息技术的可扩展架构需要选择性地耦合长距离量子比特,同时抑制环境噪声和串扰。在半导体材料中,量子点上的单个自旋与容纳费米模式的腔体的相干耦合为这一技术挑战提供了新的解决方案。在这里,我们展示了两个空间分离的量子点之间的相干耦合使用电子腔设计,利用在二维电子气的回音壁模式。腔介导的长距离耦合有效地最小化了点之间的不期望的直接串扰,并且定义了用于基于全电子闪烁器的量子信息处理的可扩展架构。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Stark metrology of CdSe quantum dots: Reconciling the size-dependent oscillator strength with theory
$k\cdot p$有效质量近似(EMA)预测大的,几乎与尺寸无关的激子振子强度在量子限制半导体。然而,实验报告已经得出结论,在强限制的CdSe NQD中的最低能量(1S $_{3/2}$ 1S $_{\text{e}}$)激子的总振子强度是小的并且强烈地依赖于尺寸。利用光学Stark效应,我们证明了CdSe NQD中1S $_{3/2}$ 1S $_{\text{e}}$激子吸收峰的振子强度符合EMA的预测.这些振子强度使得对应于超过100 T的飞秒伪磁场的螺旋选择性不饱和斯塔克位移成为可能。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Increased Fluorescence of PbS Quantum Dots in Photonic Crystals by Excitation Enhancement
我们报道了硫化铅量子点与平板型硅光子晶体漏模相互作用的荧光增强现象。制作了支持近红外波长范围内漏模的光子晶体平板。在平板上方的薄层中制备了在相同光谱范围内共振的亚硫酸铅量子点。我们选择性地激发泄漏模式通过调谐波长和入射角的激光源,并测量不同的共振增强荧光。通过适当的实验设计,我们排除了定向光提取效应,并确定了增强激发的影响。三维数值模拟一致地解释了强近场增强附近的光子晶体表面的实验结果。我们的研究为系统定制用于生物传感和单分子检测等生物应用以及量子点太阳能电池和光谱转换应用的光子晶体提供了基础。
2017-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics