Excitonic gaps and exciton binding energies in multilayer phosphorene quantum dots
介电屏蔽对于精确计算二维材料中激子的结合能是非常重要的。在这项工作中,我们使用密度泛函理论计算多层(最多三层)磷烯片的介电函数和二维极化率。二维极化率,然后使用在多层磷烯量子点的激子相互作用的介电屏蔽。在大量子点的限制,激子间隙显示出非常好的协议与国家的最先进的测量沉积在不同的基板上的多层磷烯片的光学间隙。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall
Dark and Bright Excitonic States in Nitride Quantum Dots
研究了氮化物基III-V族半导体GAN和AlN量子点中激子态的形成,包括库仑和交换作用。发现对于具有正晶场分裂的纤锌矿结构的GAN量子点(QDs)和具有零晶场分裂的GAN和AlN QDs,都发生暗激子形成,并且在约40 ° C处从暗激子转变为亮激子。在负晶场分裂的纤锌矿AlN量子点中,暗激子态和亮激子态之间的分裂非常小,在15 μ m左右消失。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical response and exciton dephasing in quantum dots
考虑量子点不同激子态之间的声子辅助跃迁,对量子点中的四波混频极化进行了微观计算。结果表明,煎饼各向异性InGaAs量子点中的高激子态的完全不同的退相时间是实验观察到的光子回波信号中的双指数衰减的原因。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent recombination mechanisms for quintet bi-excitons generated through singlet fission
本文研究了单态裂变产生的五重态双激子的自旋依赖复合机制,提出两种理论模型并与宽带光探测磁共振谱对比,发现受三重态系间窜越启发的模型能准确重现实验光谱,从而定量理解主导自旋复合过程并估算非平衡自旋布居数。
2023-03-10 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
Heating by exciton and biexciton recombination in GaAs/AlGaAs quantum wells
对GaAs/AlGaAs量子阱中激子和双激子复合进行了全面的实验研究。激子和双激子复合时间分别为16和55 ps。的激子温度的动力学的确定方法的开发。结果表明,激子和双激子复合过程都使激子温度升高高达$\sim 10$ K。这些过程对激子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性施加了新的限制,并且使得即使对于共振激发的激子气体,在GaAs量子阱中的直接激子系统中也不可能实现激子凝聚。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Recombination dynamics of type-II excitons in (Ga,In)As/GaAs/Ga(As,Sb) heterostructures
(Ga用连续波和时间分辨光致发光谱研究了不同温度下的(In)As/GaAs/Ga(As,Sb)多量子阱异质结构。在(Ga,In)As阱中的电子和Ga(As,Sb)阱中的空穴的激子II型跃迁与(Ga,In)As和Ga(As,Sb)阱中的I型激子之间观察到复杂的相互作用。在Tc = 70 K的临界温度以下,II型发光表现出强烈的非指数时间行为。瞬态进行了分析的速率方程模型的框架。发现无序三元Ga(As,Sb)的定域态中激子弛豫和跳跃是正确描述II型激子动力学的决定性过程。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall
Dark-state impact on the exciton recombination of WS2 monolayers as revealed by multi-time-scale pump-and-probe spectroscopy
过渡金属二硫属化物单分子膜的发光产率经常受到长寿命暗态的形成的影响,这些暗态包括具有谷间载流子的激子、自旋禁戒跃迁以及位于色散关系的光锥之外的大的质心动量。从亮激子态到暗态的有效弛豫抑制了光子发射的量子产率。此外,激子的辐射复合受到Auger型激子-激子散射的严重影响,这在室温下产生另一个非辐射弛豫通道。在这里,我们表明,俄歇型散射不仅促进(亮)激子之间,而且激子和长寿命的暗态之间。我们研究了单层WS 2的发光动力学覆盖六方BN在皮秒到毫秒的广泛的时间范围内,使用精心设计的泵浦和探测技术。我们观察到,与Auger型散射相关的发光猝灭发生在1-100微秒的时间尺度上,因此对应于相关暗态的寿命。测得的寿命的广泛分布意味着各种类型的长寿命态的激子湮灭过程的影响。
2020-10-21 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
Influence of the heterointerface sharpness on exciton recombination dynamics in an ensemble of (In,Al)As/AlAs quantum dots with indirect band-gap
研究了间接带隙(In,Al)As/AlAs量子点系综中激子复合的动力学行为。受限制激子的寿命主要受(In,Al)As量子点与AlAs势垒基体之间异质界面的尖锐度的影响。时间分辨光致发光实验和理论模型计算揭示了激子寿命对界面扩散层厚度的强烈依赖性。具有特定光学跃迁能量的激子的寿命变化,因为该能量是针对尺寸、形状和组成不同的量子点获得的。不同的激子寿命,这导致在光致发光与非指数衰减服从幂律函数,可以描述的现象学分布函数,它允许一个解释的光致发光衰减与一个拟合参数。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Excitonic absorption in gate controlled graphene quantum dots
我们提出了一个理论的激子过程中的栅极控制的石墨烯量子点。预测了具有多达百万个原子的石墨烯量子点的能隙对形状、尺寸和边缘的依赖性。结合紧束缚、Hartree-Fock和组态相互作用方法,我们发现具有锯齿形边缘的三角形石墨烯量子点在太赫兹、可见光和紫外光谱范围内同时表现出光学跃迁,这是由强的电子-电子和激子相互作用决定的。预测了光学性质与有限磁矩和外栅控制的电荷密度之间的关系。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall
Exciton spin relaxation in single semiconductor quantum dots
研究了非对称单量子点中激子自旋的弛豫(纵向弛豫时间$T_{1}$),这是由于短程交换作用和声学声子形变的相互作用引起的。计算的弛豫速率强烈依赖于点的大小,磁场和温度。对于典型的量子点和低于100 K的温度,零磁场弛豫时间是长的激子寿命相比,但他们强烈减少高磁场。本文详细讨论了基于(In,Ga)As和(Cd,Zn)Se半导体化合物的量子点。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall
Optical near-field mapping of excitons and biexcitons in naturally occurring semiconductor quantum dots
我们计算了半导体量子点中的激子和双激子的近场光谱自然发生在GaAs基量子阱中的界面波动,使用的响应函数的空间调制的电-磁场的非局部描述。最低的,远场禁止激子态的相对强度进行预测,地面双激子状态的空间扩展被发现与最近发表的实验。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Stark effect on the exciton complexes of individual quantum dots
利用有效质量模型,对嵌入pn结中的单个自组装量子点(QD)中形成的激子复合物的发射光谱进行了理论研究.计算了不同电场强度和方向下的粒子库仑相互作用、电子-空穴重叠和激子复合物的跃迁能。在激子、三重子和双激子中都观察到了红移和蓝移。斯塔克效应可用于控制嵌入微腔中的单个量子点的自发发射率。
2005-10-17 cond-mat.mes-hall
Wannier Excitons Confined in Hexagonal Boron Nitride Triangular Quantum Dots
随着人们对量子计算的兴趣日益增长,了解单层量子点中激子的行为已经成为一个非常相关的话题。本文研究了束缚在六方氮化硼三角形量子点中的Wannier激子。我们首先概述了足够的基础功能来描述一个粒子在三角形外壳,分析他们的简并性和对称性。然后讨论了量子点内部激子的哈密顿量,并研究了量子点尺寸对激子态的影响。
2022-09-07 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
Peculiar spectra of dark and bright excitons in alloyed nanowire quantum dots
合金纳米线量子点中的激子具有独特的光谱,如这里使用原子计算所示。明亮的激子分裂仅由合金化触发,尽管圆柱形量子点的形状达到超过$15~μ$ eV,与以前的理论预测相反,但是,与实验数据一致。然而,这种分裂可以通过电场调节到低于$1$ ~ $μ$ eV阈值。暗激子光学活性也受到合金化的强烈影响,达到亮激子的显著$1/3500$分数,并具有大的面外偏振分量。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Interplay between multipole expansion of exchange interaction and Coulomb correlation of exciton in colloidal II-VI quantum dots
研究了库仑关联对锌基CdSe/ZnS核壳结构和纤锌矿ZnO量子点中基态激子发射特性的影响。我们验证了我们的理论模型通过比较计算的激子能量的CdSe/ZnS量子点的光致发光和扫描近场光学显微镜测量的结果。我们用它来估计量子点的直径,使用一个简单的模型的基础上无限深的量子阱和比较的结果与统计的CdSe/ZnS点的原子力显微镜扫描,获得良好的协议。在此基础上,我们计算了激子的能量精细结构,发现锌掺杂的CdSe/ZnS和纤锌矿结构的ZnO量子点的性质有很大的不同。前者的精细结构主要由交换作用的多极展开的偶极项决定,而后者的精细结构主要受库仑关联的影响。此外,相关性还对~ZnO量子点中激子的结合能和发光辐射率有很大的影响。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall
Electron teleportation between quantum dots using virtual dark exciton
在这里,我们提出了一种机制,通过一个虚拟的亮激子到暗激子的转换量子点之间的传送电子。这种机制依赖于两个复合玻色子的相互作用:一对自旋相反的电子,被困在两个点中,一对电子-空穴在自由激子中耦合到未吸收的泵浦脉冲,这使得它“明亮”但虚拟。这个明亮的激子首先通过释放它的电子并通过与被捕获的电子对交换库仑过程窃取具有相反自旋的被捕获的电子而变“暗”。第二步,暗激子带着它的电子“飞”到另一个点,在那里它又变亮了,这是一个逆过程。我们最近介绍的复合玻色子多体效应的“湿婆神”启发了这种理解。
2006-04-05 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
Mechanically induced pseudo-magnetic fields in the excitonic fine structures of droplet epitaxial quantum dots
基于Luttinger-Kohn四带$k \cdot p$理论,建立了单轴应力控制下液滴外延GaAs/AlGaAs量子点激子精细结构的定量模型.在形式主义中,对光激发的量子点施加应力等效于产生伪磁场,所述伪磁场直接耦合到激子二重态的伪自旋并且可调谐以定制激子的极化精细结构。后者的功能是与激子的价带混合,这是特别敏感的外部应力在固有的无应变液滴外延GaAs/AlGaAs量子点,并允许我们机械地设计和制备任何所需的量子点光子源的激子状态的光子产生之前。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall
Nonradiative Recombination of Excitons in Carbon Nanotubes Mediated by Free Charge Carriers
自由电子或空穴可以介导碳纳米管中激子的非辐射复合。激子和载流子的准一维性质所产生的运动学约束导致该过程的热激活势垒。然而,模型计算表明,由自由电子介导的复合速率与两激子复合的速率是相同的数量级。少量的掺杂可能有助于在碳纳米管中观察到的短激子寿命和低量子产率。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Photoluminescence of the $ν=1$ Quantum Hall State: Excitons, Spin-Waves and Spin-Textures
本文研究了二维电子系统在$ν=1$量子霍尔态附近的内禀光致发光理论。我们主要集中在一个带的初始"激子态“,是我们的模型在$ν=1$的低能量状态的重组。结果表明,激子态的复合可以解释最近观察到的高迁移率GaAs量子阱的偏振分辨光谱。在$σ_-$极化谱线的不对称加宽被解释为激子态辐射复合后自旋波的“震荡”的结果。我们推导出的线形状的激子状态的重组中存在的长程无序,比较有利的实验观察。我们还讨论了我们模型的其他(“带电”)初始状态的稳定性和复合谱。在实验中观察到的一个额外的高能量线被证明是一致的正电荷状态的重组。复合光谱的带负电荷的初始状态,预测我们的模型,但没有观察到在本实验中,示出提供一个直接测量的形成能量的最小的“带电自旋纹理”的$ν=1$状态。
1996-10-28 cond-mat.mes-hall
Brightening of dark excitons in a single quantum dot containing a single magnetic ion
提出了一种研究量子点暗激子跃迁的新方法。当激子态与单个磁性杂质(锰离子)耦合时,允许暗激子的光学复合。结果表明,当与磁性离子的交换相互作用伴随着与量子点的面内各向异性有关的重-轻空穴态的混合时,有效的辐射复合是可能的。暗激子复合是锰自旋取向的有效通道。
2010-06-08 cond-mat.mes-hall
Exciton dephasing in quantum dots: Coupling to LO phonons via excited states
我们发现了一种新的量子点光谱展宽和退相机制,这种机制是由于与光学声子的耦合引起的。理论上,只有当考虑激子能级(包括润湿层连续体中的激子能级)的完整流形时,这种机制才起作用。我们证明了这种非平凡的退相在不同类型的量子点,使用精确可解的二次耦合模型,在这里推广到任意数量的激子状态。
2007-11-27 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
Photodarkening of blinking quantum dots is not governed by Auger recombination
从胶体半导体纳米晶体中观察到的间歇性光发射长期以来与俄歇复合辅助猝灭相关联。我们测试这一观点通过观察瞬态发射动力学的CdSe/CdS/ZnS半导体纳米晶体使用时间分辨光子计数。所观察到的衰变动力学的大小和强度的依赖性是不一致的,从俄歇过程的预期。此外,数据表明,在“关闭”状态下,量子点以三步过程循环:光激发,快速捕获和随后的缓慢非辐射衰变。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Theory of exciton fine structure in semiconductor quantum dots: quantum dot anisotropy and lateral electric field
介绍了半导体量子点中激子精细结构的理论及其与量子点各向异性和外横向电场的关系。在k*p有效质量近似下,导出了包含长程电子-空穴交换作用的有效激子哈密顿量。交换矩阵元素的哈密顿量明确表示在电子和空穴的包络函数。负责的矩阵元素的“明亮”激子分裂的识别和分析。分析了具有准二维各向异性谐振子(2DLAHO)限制势的模型量子点的激子精细结构随形状各向异性、尺寸和外加横向电场的变化.
2009-10-22 cond-mat.mes-hall
Stark effect on the exciton spectra of vertically coupled quantum dots: horizontal field orientation and non-aligned dots
研究了电场对垂直耦合自组装量子点非对称系统中电子空穴对的影响。我们表明,非完美的排列不定性地影响激子斯塔克效应的电场施加在生长方向上,但可以检测到通过应用程序的垂直电场。我们证明了非对准点的轴之间的移位的方向可以通过在限制平面内的弱电场的旋转来检测。已经为一个近乎完美的对齐的两个最低能量的亮激子状态具有作为函数的水平场的取向角,出现时,该字段是平行于点中心之间的移位的方向的防抱死极值。
2006-12-11 cond-mat.mes-hall
Charged excitons or trions in 2D parabolic quantum dots?
到目前为止,在文献中,术语“带电激子”和“trion”经常相互混淆,并且大多被认为是相同的。在这项工作中,我们表明,这是不是在二维量子点的情况下,抛物约束。利用非限制性Hartree-Fock方法,计算了二维抛物量子点中带电激子和激子的能量和结合能随载流子在量子点中的限制的变化.结果表明,带电激子和激子的结合能随电子与空穴之间的约束比的变化而有不同的表现。还考虑了外加磁场对带电激子结合能的影响。
2021-12-26 cond-mat.mes-hall
Majorana excitons in a Kitaev chain of semiconductor quantum dots in a nanowire
本文提出Majorana激子理论,研究光激发电子-空穴对与纳米线量子点Kitaev链中Majorana费米子的相互作用,并通过解析与精确对角化方法在吸收光谱中证实Majorana零模的存在。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of excitons in semiconductor quantum dots
在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,我们证明了高频电磁场可以作为控制半导体量子点(QD)激子性质的有效工具。它示出,特别是,该领域都降低了激子结合能和动态稳定的激子,增加其辐射寿命。所发展的理论可以作为超快方法的基础,通过高频场调谐基于量子点的光子发射器的光谱特性。
2022-04-13 cond-mat.mes-hall
Optical transitions, exciton radiative decay, and valley coherence in lead chalcogenide quantum dots
我们提出了倒易空间中谷相干和超辐射的概念,并表明它导致$N$ -谷半导体量子点中亮激子辐射寿命的$N$ -倍减少。接下来,我们解释为什么,尽管如此,激子辐射寿命在PbX(X = S,Se,Te)量子点,从光致发光衰减测量,是在微秒范围内。我们还解决了具有强带间耦合的窄隙材料制成的纳米结构中的光-物质相互作用的特殊性。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall
Polarized emission of CdSe nanocrystals in magnetic field: the role of phonon-assisted recombination of the dark exciton
利用极化光致发光技术研究了在高达30 T的强磁场中玻璃基质中合成的CdSe纳米晶中激子的复合动力学和自旋极化。通过增加温度和磁场加速动力学,证实了低温光致发光(PL)的暗激子性质。在磁场中的圆偏振光致发光揭示了几个不寻常的现象:(i)偏振度的光谱依赖性,(ii)其低饱和值,和(iii)更强的强度的塞曼分量是更高的能量。后者的功能是最令人惊讶的是在矛盾的激子自旋子能级的热人口。以前在湿化学合成的CdSe纳米晶体的系综中观察到相同的矛盾,但没有被理解。我们提出了一个理论,它解释了所有观察到的功能,并表明,从合奏的纳米晶体的圆偏振PL最大值的逆序是零声子(ZPL)和一个光学声子(1PL)之间的竞争的结果辅助发射的暗激子。理论模型的基本方面是通过ZPL和1PL复合通道的暗激子发射的不同偏振特性和超过光学声子能量的纳米晶体的集合的PL光谱的不均匀加宽。
2020-11-05 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
Control of the Exciton Transfer in Quantum Dots by the Stark Effect
从理论上研究了两个半导体量子点系统中激发态之间的能量共振转移。模型哈密顿量已经制定,它允许描述的影响的动力学的共振激光脉冲,库仑相互作用,静态斯塔克效应,和弛豫的激子状态。在不同的激发条件下的能量转移的效率的计算的例子。在恒定的电场中的电平移动的过程的控制进行了演示。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic fine structure splitting in type-II quantum dots
量子点中激子精细结构的分裂与波函数的横向形状密切相关。我们从理论上研究了GaAsSb覆盖层对InAs量子点的II型限制下的精细结构分裂。我们表明,非常小的值的精细结构分裂可比的激子跃迁的自然线宽是现实的量子点的形态,尽管结构伸长和压电场是可以实现的。例如,改变覆盖层厚度允许分裂能量的微调。这种效应是由空穴波函数对结构形态的强烈敏感性以及电子和空穴各向异性的相互补偿来解释的。所研究的量子点中激子跃迁的振子强度与具有I型限制的那些相当,这使得量子点作为偏振纠缠光子对的发射器对于量子通信技术具有吸引力。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall
Entanglement Dynamics of Molecular Exciton States in Coupled Quantum Dots
我们从理论上模拟了静态电场中耦合量子点对的电子动力学。然后我们研究了分子双激子辐射级联中偏振纠缠光子发射的可能性。通过数值模拟,我们分析了纠缠保真度与温度、电场以及隧道耦合的关系。我们建立了一个制度的直接-间接激子失谐耦合量子点优于单点纠缠光子产生,产生近单位的保真度在更大范围的交换分裂。
2016-03-09 cond-mat.mes-hall
Charged exciton emission at 1.3 $μ$m from single InAs quantum dots grown by metalorganic chemical vapor deposition
研究了用金属有机化学气相沉积法在InGaAs量子阱中生长的自组织InAs量子点的发光特性。低温光致发光光谱显示从单个量子点发射约1300 nm,我们清楚地观察到中性和带电激子和双激子状态的形成,我们得到的双激子结合能为3.1毫电子伏。这些点表现出约100 meV的s-p壳分裂,表明强约束。
2005-05-30 cond-mat.mes-hall
Optical properties of polaronic excitons in stacked quantum dots
本文采用非绝热方法研究了自组装量子点中极化激子的光学性质。一个平行六面体形状的量子点被认为是一个模型的自组装量子点的堆栈。激子-声子相互作用被考虑到特定于这些量子点的所有声子模式(块状,半空间和界面声子)。我们发现,堆叠的量子点之间的耦合可以导致强烈的增强的光学吸收的光谱范围内的特征声子卫星。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall
Single exciton spectroscopy of semimagnetic quantum dots
本文研究了光激发II-VI族半导体材料中Mn自旋的掺杂问题。通过数值对角化哈密顿量计算了自旋-激子相互作用以及由此产生的多自旋关联对光致发光的影响,包括电子、空穴和Mn自旋之间的交换相互作用以及自旋-轨道相互作用.结果提供了一个统一的描述最近的实验的点与一个和多个Mn原子,以及光致铁磁性的半磁性纳米晶体。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
On exciton decoherence in quantum dots
分析了用声子修饰激子所产生的效应,认为这是量子点中轨道自由度不可避免的退相干的来源。纵向光学声子的修饰导致了InAs/GaAs量子点中激子基态能量的几meV量级的移动,而纵向声学声子的介导作用在这一过程中是必不可少的。用光学声子修饰激子所需的特征时间为皮秒量级。该时间可以被认为是采用自组装量子点结构的光驱动量子门的退相干的最低极限。
2002-12-03 cond-mat.mes-hall
Optical pumping of charged excitons in unintentionally doped InAs quantum dots
作为一种替代常用的电学方法,我们已经研究了光泵浦的带电激子复合物解决杂质相关的过渡与光子的适当的能量。在这些条件下,我们证明了泵浦保真度可以非常高,同时仍然保持不同激子物种之间的切换行为。已经针对同一样品中存在的不同尺寸的单个量子点研究了这种机制,并与来自附近供体的旁观电子的直接注入进行了比较。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/(Al,Ga)As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下,观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高,特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后,我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的(Al,Ga)As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
Theory of electrons, holes and excitons in GaAs polytype quantum dots
单带和多带(Burt-Foreman)k.p哈密顿GaAs晶体相量子点的发展和使用正在进行的实验活动,如量子限制,自发极化,价带混合和激子库仑相互作用的作用进行评估。自发极化被发现是一个占主导地位的条款。再加上网点厚度的控制[Vainorious Nano Lett. 15,2652(2015)],其实现宽激子波长和寿命可调谐性。对于小直径点预测了几种新的现象[Loitsch等人,Adv. Mater. 27,2195(2015)],包括非重空穴基态、强空穴自旋混合物和II型到I型激子跃迁,其可用于提高GaAs多型体的吸收强度并降低其辐射寿命。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall
Statistics of excitons in quantum dots and the resulting microcavity emission spectra
从理论上研究了不同尺寸量子点中激子的统计特性。一种形式主义的发展,建立激子创建运营商在一个点从单个激子波函数,它示出了这个运营商如何从纯费米子演变,在一个小的QD的情况下,纯玻色子,在大的QD的情况下。发现含有单个量子点的半导体微腔的非线性光学发射谱呈现出一种特殊的多重态结构,在费米和玻色子极限下,多重态分别变为Mollow三重态和Rabi二重态.
2005-11-24 cond-mat.mes-hall
Effective tuning of exciton polarization splitting in coupled quantum dots
研究了面内电场作用下两个横向耦合量子点中激子基态的偏振分裂,并设计了有效的调谐方案。发现在能级上存在明显的斯塔克效应和反交叉。由于点间和点内状态之间的耦合,偏振分裂的绝对值显著减小,并且偏振分裂的绝对值可以通过电场被调谐到零以用于适当的点间分离。该方案对基于量子点的纠缠光子源的研究具有重要意义。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall
Excitonic properties of strained wurtzite and zinc-blende GaN/Al(x)Ga(1-x)N quantum dots
我们从理论上研究了应变纤锌矿(WZ)和锌锌矿(ZB)GAN/AlN量子点以及应变GAN/AlGaN量子点中的激子态。我们发现,应变场显着修改的GAN量子点的导带和价带边缘。压电场对WZ型GaN/AlN量子点的激子性质起主导作用,而对WZ型GAN/AlGaN量子点的影响较小,对ZB型GAN/AlN量子点的影响很小。结果表明,WZ GAN/AlN量子点的激子基态能量相对于体WZ GAN的能隙发生了红移.红移跃迁的辐射衰减时间很大,并且几乎呈指数增长,从高度为3 nm的量子点的6.6ns增加到高度为4.5nm的量子点的1100 ns。WZ GAN/AlGaN量子点的辐射衰减时间及其随量子点高度的增加均小于WZ GAN/AlN量子点。另一方面,ZB GAN/AlN量子点的辐射衰减时间为0.3 ns的数量级,并且几乎与量子点高度无关。我们的研究结果与现有的实验数据吻合得很好,可以用来优化GAN量子点的参数,提出光电应用。
2003-10-15 cond-mat.mes-hall
Exciton and negative trion dissociation by an external electric field in vertically coupled quantum dots
研究了一对垂直耦合量子点中激子的斯塔克效应。采用单带近似的孔和抛物线的横向限制潜力,允许分离的横向质心运动,从而为精确的数值解的薛定谔方程。我们发现,对于中间隧道耦合的外部电场导致的激子的解离通过避免交叉的明亮和黑暗的激子能级,从而导致在一个非典型形式的斯塔克位移。利用冻结横向自由度近似,研究了负三振子的电场诱导解离。结果表明,在对称的耦合点系统中,激子比激子对离解更稳定。对于耦合点的非对称系统,三电子解离伴随着作为电场的函数的复合能线的正曲率。
2005-03-10 cond-mat.mes-hall
Simple correlated wave-functions for excitons in 0D, quasi-1D and quasi-2D quantum dots
我们提出了一个关联但非常简单的单参数依赖的波函数与Slater型关联因子,来描述0维,准一维和准二维半导体量子点中的激子。给出了波函数归一化因子、电子/空穴单粒子密度和动能期望值的闭合公式。我们还为纳米片(准2D系统)在与周围介质存在介电失配的情况下的库仑相互作用以及长纳米棒(准1D系统)中的裸库仑积分提供快速积分程序。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall
Exciton-LO-phonon dynamics in InAs/GaAs quantum dots: Effects of zone-edge phonon damping
从理论上研究了InAs/GaAs量子点中激子-LO-声子系统在超快光激发后的动力学行为。分析了非简谐声子阻尼的影响及其与声子色散的相互作用。在吸收谱和时间演化中突出了带边衰减过程的特征,为声子非谐效应的实验研究提供了一种可能的途径。
2005-07-04 cond-mat.mes-hall
Single exciton emission from gate-defined quantum dots
利用在双量子阱上制作的栅控静电阱,我们可以实现一个光学活性和电压可调的量子点,它可以限制单个的、长寿命的、空间上间接的激子。我们研究了从多激子到单个间接激子的跃迁。在少数激子制度,我们观察到离散的发射线,反映了偶极激子间排斥和空间量子化的相互作用。量子点状态可通过栅极电压调节,并且采用磁场导致抗磁性移位。该方案引入了一个新的门定义的平台,用于创建和控制光学活性量子点,并打开了路线光刻定义的耦合量子点阵列与可调平面内耦合和电压控制的光学特性的单电荷和自旋状态。
2012-04-14 cond-mat.mes-hall
Two-phonon assisted exciton spin relaxation due to exchange interaction in spherical quantum dots
利用时间分辨和极化分辨瞬态吸收测量研究了零磁场下非掺杂准球形CdS量子点的自旋弛豫。与以前的研究不同,这些系统中,测量的信号进行了校正自旋不敏感的贡献的激子漂白动力学,{允许我们确定}纯自旋相关的激子动力学。为了解释所观察到的几纳秒的室温自旋弛豫时间,我们提出了一种新的机制,基于能级内激子跃迁与一个LO声子的发射,另一个LO声子的吸收,和电子自旋翻转,这是由电子-空穴交换相互作用驱动。在目前的工作中,计算不同尺寸的量子点和温度下的跃迁速率,与我们的实验结果相当一致。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall
Excitonic Aharonov-Bohm Effect in Isotopically Pure 70Ge/Si Type-II Quantum Dots
本文报道了同位素纯70 Ge/Si自组装II型量子点的磁光致发光研究。同时观察到的振荡行为归因于Aharonov-Bohm效应的发射能量和强度的激子受到一个增加的磁场。当磁通量穿过围绕每个量子点移动的电子的环状轨迹时,激子的基态经历其角动量的变化。我们的结果为IV族Ge/Si自组装量子结构中局域电子波函数的相位相干性提供了实验依据。
2010-02-11 cond-mat.mes-hall