Magneto-intersubband resistance oscillations in GaAs quantum wells placed in a tilted magnetic field
研究了在倾斜磁场中具有三个布居子带的宽GaAs单量子阱中高迁移率二维电子的磁输运。较低的两个子带的底部具有几乎相同的能量，而第三子带的底部具有高得多的能量（$E_1\approx E_2<<E_3$）。在零面内磁场下，观测到$i^{th}$和$j^{th}$子带之间的磁子带间振荡（MISO），并服从关系式$Δ_{ij}=E_j-E_i=k\cdot\hbarω_c$，其中$ω_c$是回旋频率，$k$是整数。面内磁场的应用产生MISO和相应的电子谱的急剧变化。确定了三种制度。在$\hbarω_c \ll Δ_{12}$的面内磁场大大增加了间隙$Δ_{12}$，这是与电子传播的半经典制度。相反，在强磁场$\hbarω_c \gg Δ_{12}$相对较弱的振荡变化的电子光谱与平面内磁场观察。在$\hbarω_c \approx Δ_{12}$处，电子光谱通过磁击穿在这两个区域之间经历转变。在这个跃迁区中，具有奇数量子数$k$的MISO终止，而对应于偶数$k$的MISO将$continuously$演化到对应于$\hbarω_c \gg Δ_{12}$的高场区
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Effect of intersubband scattering on weak localization in 2D systems
将弱局域化理论推广到考虑子带间散射的多层二维系统。结果表明，弱子带间散射，这是可以忽略的经典输运，强烈影响弱局域化校正电导率。计算了整个经典低磁场范围内的反常磁电阻。电导率的校正强烈地依赖于所占水平浓度的比率。结果表明，在相对较低的激发子带的布居数，它是必要的，使用本理论，因为高场极限asimptotics被证明是实现在经典磁场。
2001-06-07 cond-mat.mes-hall
Temperature Damping of Magneto-Intersubband Resistance Oscillations in Magnetically Entangled Subbands
本文研究了在不同温度下，在垂直于二维电子层的倾斜磁场中，具有两个子带的对称GaAs量子阱中高迁移率二维电子的磁子带间电阻振荡（MISO）。随着温度的升高，MISO的振幅减小。在中等倾斜度下，MISO振幅的温度降低与由于高温下量子电子寿命降低而导致的Dingle因子的降低一致。在大倾角下，观察到新的强MISO抑制随温度的变化。提出的模型将这种抑制与子带之间的磁纠缠联系起来，导致振荡态密度的跳动。该模型给出了相应的温度阻尼因子：$A_{MISO}(T)=X/\sinh(X)$，其中$X=2π^2kTδf$和$δf$是两个子带态密度振荡的差频。该因子与实验结果一致。观察到费米液体对MISO振幅的增强。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional cavity polaritons under the influence of the perpendicular strong magnetic and electric fields. The gyrotropy effects
研究了在强垂直磁场和电场作用下，伴随着Rashba自旋轨道耦合、塞曼分裂和重空穴色散律的非抛物性，二维腔极化激元的性质，并由此引起二维电子和空穴的朗道量子化.我们采用Rashba [1]提出的方法，所得结果是基于具有三阶手征项和重空穴非抛物色散律以及电子具有一阶手征项的Pauli型Hamilton的本征函数和本征值的精确解.带-带光量子跃迁以及从晶体基态到磁激子态的量子跃迁的选择规则基本上取决于形成磁激子的（e-h）对的LQ能级的数目$n_{e}$和$n_{h}$。结果表明，极化激元分支的拉比频率$Ω_{R}$和磁激子振子强度$f_{osc}$随磁场强度$B$的增大而增大，分别为$Ω_{R}\sim \sqrt{B}$和$f_{osc}\sim B$ .在波矢纵向投影$k_{z}$的给定符号处改变光子圆偏振的符号，或者在相同的选定圆偏振处等效地改变$k_{z}$的符号，可以揭示光学陀螺效应。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Magnetic field control of intersubband polaritons in narrow-gap semiconductors
本文从理论上研究了在垂直磁场作用下，平面腔中光场与半导体量子阱中二维电子气子带间跃迁的极化激元耦合。我们表明，在异质结构的非抛物半导体，极化激元不适合一个两级的问题，因为腔光子耦合到一个非简并合奏的子带间跃迁。因此，稳态极化激元本征态对垂直磁场变得非常敏感，从而起着控制光-物质相互作用机制的外部参数的作用。在中等场强下，我们预测磁极化激元具有非常适合于参量放大的能量色散。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall
Optical intersubband properties of a core-shell semiconductor-topological insulator quantum dot described by $θ$-Electrodynamics
分析了在均匀外磁场作用下，同心嵌入核壳结构GaAs量子点单电子系统中的球形拓扑绝缘体的光学性质.在$θ$ -电动力学的有效框架下计算了拓扑绝缘体的磁电响应，该框架允许通过格林函数方法解析计算感生电势和感生磁势。在有效质量近似下构造了GaAs的哈密顿量，并采用拉格朗日网格法数值求解了相应的薛定谔方程。我们计算的总吸收系数和折射率的变化给出的非线性迭代密度矩阵形式主义到三阶。我们的研究结果表明，磁电材料的存在下，导致新的偶极跃迁，否则不允许。此外，发现当入射光偏振方向平行于外部磁场时，与垂直偏振相比，光子吸收增强。此外，我们报告了一个明显的蓝移的光学功能时，$θ$参数的值增加。这些结果可用于磁电极化率的间接实验测量，磁电极化率与QED精细结构常数$α$成正比。
2020-04-19 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance oscillations in multilayer systems - triple quantum wells
由于量子化磁场对子带间跃迁几率的周期性调制，具有多个占据子带的二维电子系统的磁阻振荡。除了以前的调查，这些磁子带间（MIS）振荡在两个子带系统中，我们报告的实验和理论研究这样的现象在三量子阱中实现的三个子带系统。我们表明，存在两个以上的子带导致一个定性不同的MIS振荡图片，描述为几个振荡的贡献叠加。在连续微波辐照下，三阱系统的磁电阻表现出MIS振荡和微波感生电阻振荡的相互干扰。理论解释这些现象的一般形式，有效的任意数量的子带。理论和实验的比较，使我们能够提取的温度依赖性的量子寿命的电子，并确认微波光电阻的非弹性机制的适用性，在多层系统中的磁输运的描述。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Magneto-Gyrotropic Photogalvanic Effects in Semiconductor Quantum Wells
我们表明，自由载流子（德鲁德）吸收的偏振和非偏振太赫兹辐射的量子阱（QW）结构中的平面内磁场的存在下，导致光电流。实验和理论分析表明，所观察到的光电流是自旋相关的，并与量子阱的回转性有关。基于量子阱中光激发和弛豫过程的不对称性，提出了量子阱中光电流效应的微观模型。在大多数的研究结构中，所观察到的磁致光电流是由非平衡载流子的自旋相关弛豫引起的。
2005-02-08 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon oscillations of thermoelectric power and combined resonance in two-subband electron systems
通过测量垂直磁场中具有两个占据子带的高迁移率量子阱中的热电效应，我们探测到了由于电子与声学声子相互作用而引起的磁声子振荡。这些振荡包含特定的功能，确定为组合共振所造成的子带间声子辅助的电子在朗道量子化的存在下的过渡。将声子拖曳磁热电效应的量子理论推广到多子带占据的情况，描述了我们的实验结果。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
The manifestation of Fermi level oscillations in the magnetoresistance of HgTe quantum wells with a split spectrum
实验研究了宽度10-18 nm单HgTe量子阱的磁阻SdH与磁子带间振荡，发现低磁场下振荡反节点与最大值相对位置反常，高磁场下发生改变，证实此效应源于磁场中费米能级的振荡。
2024-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The fundamentals of harnessing the magneto-optics of quantum wires for designing optical amplifiers: Formalism
量子线在具有降低维度的半导体纳米结构中占据了独特的地位-似乎没有其他系统能够吸引研究人员追求如此多的吸引人的功能。本文研究了对称规范中受纵向电场和垂直磁场作用的量子线中的磁等离子体激元激发。尽管实质性的复杂性，我们得到的本征函数和本征能量的精确解析表达式，使用该计划的阶梯运营商，从根本上表征量子系统。这个研究的关键是一个子带间的集体激发，它演化成一个磁子--高于磁场的阈值--在极大子和磁子之间观察到一个负的群速度。负群速度的证据意味着在增益介质中的反常色散与粒子数反转，形成激光器的激射作用的基础。因此，展开的技术途径是利用磁子特性设计纳米级新型光放大器的设备，从而为新一代激光器铺平道路。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
The magneto-optics in quantum wires comprised of vertically stacked quantum dots: A calling for the magnetoplasmon qubits
与平面量子点相比，垂直堆叠量子点（VSQD）具有更深层次的优势，在单电子器件和量子计算中的应用前景令人感兴趣。在这里，我们开始在对称规范的磁场的存在下，在量子线的垂直堆叠，自组装的InAs/GaAs量子点的集体激发。我们计算并说明了施加的磁场的状态，费米能量和集体（磁等离子体激元）激发的行为特征的影响[随机相位近似（RPA）的框架内获得]。费米能被观察到振荡作为布洛赫矢量的函数。值得注意的是，子带间的单粒子连续分裂成两个集体激发传播的间隙内。这归因于由于施加的磁场而产生的（轨道）量子数。引人注目的是，阱和势垒宽度的改变可以使我们能够在所需的能量范围内定制激发光谱。这些研究结果表明，第一次，研究的可行性和重要性的VSQD施加磁场。出现的技术前景是利用磁等离子体量子比特作为设计量子通信网络的量子门的潜在选择的设备的路线。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media
光的自旋和轨道角动量在量子纳米光子学和拓扑电动力学中起着核心作用。在这里，我们表明，从有限大小的机构组成的非互易磁光材料的热辐射可以施加一个自旋力矩，即使在全球热平衡。超越了近场热传递的范式，我们计算近场辐射角动量传递有限大小的非互易物体Rytov的波动电动力学与光学角动量理论相结合。证明了在外加磁场作用下，与周围环境处于非平衡状态的单个磁光立方粒子会产生转矩（T对称性破缺）。此外，即使在全局热平衡中，具有未对准的旋轴的两个粒子经历具有相反符号的相等大小的扭矩，这倾向于使它们的旋轴彼此平行地对准。我们的结果是普遍适用的半导体，如InSb（磁等离子体），以及外尔半金属表现出异常霍尔效应（gyrotropy）在红外频率。我们的工作铺平了道路，近场角动量转移介导的热涨落的纳米器件。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Why a magnetized quantum wire can act as an optical amplifier: A short survey
本文综述了半导体量子线中磁等离子体激元激发的基本问题，该量子线的特征是具有谐波限制势，并受到外加（垂直）磁场的影响。我们在Bohm-Pines随机相位近似的框架下研究了两子带模型中的电荷密度激发。这个问题涉及到两个长度尺度：${\it l}_0=\sqrt{\hbar/m^*ω_0}$和${\it l}_c=\sqrt{\hbar/m^*ω_c}$，它们表征了约束和磁场（$B$）的强度。从本质上讲，我们专注于设备方面的子带间集体（磁子）的激发，它观察到一个负群速度之间的maxon和roton。因此，它导致了类似快子（超光速）的行为，而不必引入负能量。负群速度的存在清楚地表明，由于由满足条件$B> B_{th}$的磁场引起的亚稳态而引起的粒子数反转的介质; $B_{th}$是低于其磁子不存在的阈值。对负群速度的兴趣是基于具有反转布居数的介质中的反常色散，使得在感兴趣的频率处发生增益而不是吸收。具有反转布居的介质具有放大确定波长的小光信号的显著能力，即，它可以用作{ \em有源}激光介质。对增益系数的广泛审查表明了一个有趣而重要的应用：基于这种磁振子模式设计的电子器件可以用作光学放大器。检查磁场对磁共振寿命的依赖性使我们推断出相对较小的磁场是最佳的。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Transformation of an energy spectrum and wave functions in the crossover from two- to three-dimensional topological insulator in HgTe quantum wells: long and thorny way
实验研究了HgTe量子阱中二维电子气的磁输运与量子电容，发现自旋-轨道相互作用导致能级子带分裂，并通过自洽kP模型揭示了磁子带间振荡振幅随电子密度增加而增大的异常现象源于负电子极化率导致的波函数重叠增加。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall
Optical manifestation of the Stoner ferromagnetic transition in 2D electron systems
我们对Mg $_x$ Zn $_{1-x}$ O/ZnO异质结中的Stoner铁磁不稳定性区域进行了磁光研究.朗道能级交叉的条件下，所造成的增强自旋磁化率结合倾斜的磁场，两个竞争阶段之间的过渡-顺磁性和铁磁性-被跟踪的光学光谱重建。从顺磁有序到铁磁有序的转变，在光致发光结构和集体激发参数上都观察到同步的急剧转变。在此基础上，根据二维电子密度和磁场的倾斜角，构造了相图。除了稳定的顺磁和铁磁相，一个不稳定的区域被发现在中间参数与斯通纳转变发生在$ν\approx 2$。在所有情况下的自旋配置是明确确定的非弹性光散射自旋敏感的集体激发。自旋有序的一个指标是朗道能级内的自旋激子，它在铁磁相中获得了很大的光谱权重。另一种是由于自旋重排时多粒子能量贡献的变化引起的子带间电荷密度激发的突然能量转移。从我们的光致发光和光散射数据的分析，我们估计的比例所占据的域的两个阶段的过渡点附近的表面积。此外，热涂抹的相变的特点。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall
