From single dots to interacting arrays
我们探讨了由于阵列中其他量子点的存在以及相邻量子点之间的相互作用而引起的量子点的电荷、密度和电子构型的结构变化。我们讨论了最近的测量和计算的远红外吸收揭示了几乎孤立的量子点和调查的一些方面的复杂过渡孤立的点与强烈重叠的电子密度。我们还讨论了这种点阵列的磁化的影响。
2001-10-16 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons in polygonal quantum dots
利用精确对角化方法,得到了二维硬多边形边界量子点中双电子系统的低激发态。从弱相关的小圆点的电荷分布到强相关的“维格纳分子”的大圆点的过渡进行了研究,并确定在交叉的行为。在足够大的点,最近提出的映射到一个有效的电荷自旋模型进行了调查,并发现产生正确的顺序的能级,并给出一个很好的第一近似的水平间距的大小。我们的结论是,这种方法是一个有价值的方法来获得低能量的少电子量子点的光谱。
1998-10-08 cond-mat.mes-hall
The renormalization group for interacting fermions: from Fermi liquids to quantum dots
将作者发展的费米液体的重整化群方法应用于费米液体和弹道量子点的清洗。在前一种情况下,朗道理论被证明是一个不动点,在后者的普遍哈密顿被证明是一个弱耦合的不动点。采用大N和随机矩阵方法分析了强耦合相位。
2004-07-06 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping and rectification effects in interacting quantum dots
利用散射矩阵和格林函数方法,推导出了一个描述相互作用量子点中电子泵浦电荷的计算公式。我们发现,当引线和点之间的隧穿率随时间变化时,无论是在模量和相位,在点中诱导的电流由两个项,泵浦电流和整流类项。最后一个贡献来自于隧穿相位的时间导数,并且可以相对于泵浦相位φ具有偶数或奇数奇偶性。类整流项也讨论了最近的一些实验中的量子点。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Andreev Tunneling in Strongly Interacting Quantum Dots
我们回顾了最近的工作共振Andreev隧道通过强相互作用量子点连接到正常和超导铅。我们推导出一个一般表达式的结构中流动的电流和讨论的线性和非线性输运的非微扰制度。与近藤共振相结合的新效应与两粒子隧穿出现。$I-V$特性中的近藤异常依赖于能隙的相对大小和近藤温度。
1999-04-20 cond-mat.mes-hall
Random Matrix Crossovers and Quantum Critical Crossovers for Interacting Electrons in Quantum Dots
具有大无扰数$g$的量子点体现了一种机制,其中可以使用大N技术(使用$N=g$)非微扰地处理无序和相互作用,并且可以研究量子相变。在这里,我们专注于点的非相互作用的哈密顿量是从两个对称类之间的交叉合奏,其中交叉参数引入了一个新的,可调的能量尺度独立的,远小于无干扰的能量。我们表明,量子临界制度,占主导地位的集体临界波动,可以在新的能量尺度。这个政权的非微扰物理只能描述的大N的方法,我们说明了两个实验相关的例子。
2004-06-01 cond-mat.mes-hall
Relaxation of hole spins in quantum dots via two-phonon processes
本文从理论上研究了低磁场下重空穴量子点的自旋弛豫。我们证明了双声子过程和自旋轨道相互作用是实验相关的,并提供了一个解释最近观察到的饱和的自旋弛豫率在重空穴量子点与消失的磁场。我们建议进一步的实验,以确定相关的自旋弛豫机制在低磁场。
2009-02-14 cond-mat.mes-hall
Electron transport through interacting quantum dots
我们提出了一个详细的理论研究库仑相互作用的影响电子输运通过量子点和双势垒结构连接到一个电压源,通过一个任意的线性阻抗。结合实时路径积分技术与散射矩阵的方法,我们推导出有效的行动和评估的电流-电压特性的量子点在足够大的电导。我们的分析揭示了达到各种不同的制度,我们详细说明的情况下,混沌量子点。在足够低的能量下,对电流的相互作用校正在数学上取决于温度和电压。我们确定了两个不同的对数制度,它们之间的交叉发生在能量的顺序的倒数停留时间的电子在点。我们还分析了混沌量子点中与频率相关的散粒噪声,并阐明了它与介观电子输运中相互作用效应的直接关系。
2003-07-16 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian many-body topological excitations in interacting quantum dots
量子点是量子工程中典型的固态系统之一,为探索基本量子现象提供了卓越的可调谐性。在这里,我们表明,非厄米多体拓扑模式可以实现在一个量子点链,通过利用一个门可调调制的耗散,他们出现纯粹是因为非厄米性。通过精确对角化和张量网络两种方法精确求解非厄米相互作用描述,我们证明了这些拓扑模式即使在存在强相互作用的情况下也是鲁棒的,从而得到强关联的拓扑多粒子态.我们的研究结果提出了量子点阵列作为一个平台,工程非厄米多体拓扑模式,并强调非厄米拓扑的弹性电子相互作用。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation and decoherence of holes in quantum dots
研究了垂直磁场中量子点中重空穴自旋的弛豫和退相干。我们表明,在低温下的自旋退相干时间是两倍以上的自旋弛豫时间。我们发现重空穴的自旋弛豫时间可以与强二维量子点中的电子的自旋弛豫时间相当甚至更长。我们讨论了由于Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合系统的自旋弛豫速率的磁场依赖性的差异(即,GaAs量子点)或负的(即,InAs量子点)$g$ -因子。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of interacting quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
研究了库仑相互作用对量子点与超导导线之间电荷转移的影响。当电压比间隙大得多时,我们恢复了正常导体的通常结果,而当电压比间隙小得多时,超导相关性导致了完全不同的行为。特别是,在正常情况下,通常的电荷加倍反映在四重态的发生,由于现场相互作用。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Electron Pumping through Interacting Quantum Dots
研究了考虑库仑相互作用的单能级量子点的非绝热电荷泵。我们展示了如何截断的一组运动方程可以传播的时间通过一个canderary模式的扩展。这种形式主义是能够处理的任意驱动参数的时间依赖的电子输运。我们验证了所提出的方法非常精确地描述了众所周知的极限绝热泵浦通过量子点没有库仑相互作用。作为一个例子,我们讨论泵浦驱动的短电压脉冲的各种相互作用强度。这种有限脉冲特别适合于研究瞬态非绝热效应,这对于周期性驱动也很重要,因为它们更难以揭示。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall
Transport of interacting electrons in arrays of quantum dots and diffusive wires
本文从理论上详细研究了库仑相互作用对混沌量子点阵列和扩散金属线中电子输运的影响。采用实时路径积分技术,我们制定了一个新的Langevin型的方法,它利用了散粒噪声和介观导体中的相互作用效应之间的直接关系。借助于这种方法,我们建立了一维量子点阵列Fano因子的一般表达式,并导出了对电流的相互作用修正的完整公式,它包含了以前对各种准一维和准一维无序导体所得到的所有微扰结果,并将这些结果推广到尚未探索的领域。
2004-02-11 cond-mat.mes-hall
Renormalization effects in interacting quantum dots coupled to superconducting leads
我们研究了通过耦合到一个正常引线和两个超导引线的相互作用量子点隧道的亚带输运。为了检查一个无限大的间隙$Δ$在超导导线和弱隧道耦合到正常的铅近似的可靠性,我们进行了$1/Δ$的扩展,我们分析下一个领先的顺序校正隧道耦合到正常的铅。此外,我们提出了一种计算有限$Δ$ Andreev束缚态的重算方法。结果是更准确的比平均场处理,并有利地与数值精确的结果相比。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall
Variational Monte Carlo for Interacting Electrons in Quantum Dots
采用变分蒙特卡罗算法求解了外磁场中二维半导体量子点的电子结构。我们提出了准确的多体波函数的系统在各种磁场制度。我们展示了对称性的重要性,并演示了它如何可以用来简化变分波函数。我们详细介绍了有效的波函数优化算法。我们还提出了一种基于蒙特卡罗的对角化技术来解决强磁场极限下的量子点问题,其中系统具有多组态性质。
2005-05-03 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping through interacting quantum dots
研究了库仑作用下单能级量子点的非绝热双参数电荷和自旋泵浦。对于弱隧道耦合的限制,并在该制度的泵浦频率的隧穿率,$Ω\lesssim Γ/\hbar$,我们执行一个确切的recrimation的贡献的所有订单的泵浦频率。作为惊人的非绝热签名,我们发现频率依赖的电荷和自旋电流,这使得一个有效的单参数泵浦以及纯自旋没有电荷电流的相移。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
A two-dimensional array of single-hole quantum dots
使用与半导体制造兼容的技术和材料制造的量子点有望用于量子信息处理。虽然在线性排列的量子点的高保真控制方面已经取得了很大进展,但沿二维的可扩展性是走向实用量子信息处理的关键一步。在这里,我们展示了一个二维量子点阵列,每个量子点被调谐到单电荷占用,通过同时测量两个集成的射频电荷传感器验证。我们通过使用具有低无序和小有效质量的平面锗量子点来实现这一点,允许并入专用的势垒门来控制量子点的耦合。我们证明了空穴电荷填充与Fock-Darwin光谱一致,并表明我们可以将单孔量子点从孤立量子点调谐到强交换耦合量子点。这些结果激发了使用平面锗量子点作为量子模拟和计算的构建块。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall
Zero field splitting of heavy-hole states in quantum dots
利用非弹性共隧穿谱,我们观察到Ge量子点自旋三重态流形中的55μeV零场分裂。由于强自旋轨道耦合和强约束的相互作用导致重空穴赝自旋的择优方向,从而提高了重空穴三重态的简并度。报道的效果应该是可观察到的一类广泛的强限制的空穴量子点系统,并需要考虑操作时,孔自旋量子比特。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Collective properties of electrons and holes in coupled quantum dots
我们讨论了耦合半导体量子点中的电子和电子空穴对的性质,重点是关联效应和隧穿的作用。我们将特别讨论双激子结合能、电子空穴局域化、磁场诱导的维格纳分子和自旋有序的精确对角化结果。
2004-05-12 cond-mat.mes-hall
Current correlations for the transport of interacting electrons through parallel quantum dots in a photon cavity
计算了非理想光子腔中多能级平行量子点中稳态电子输运的电流关联。我们占的电子-电子库仑相互作用,和顺磁和抗磁电子-光子相互作用的逐步计划的配置相互作用和截断的多体Fock空间。在时间电流-电流相关性的谱密度中,我们确定了系统中所有的辐射和非辐射跃迁,以保持稳定状态。我们观察到两种类型的拉比振荡的强烈迹象。
2017-07-26 cond-mat.mes-hall
Optically induced spin gates in coupled quantum dots using the electron-hole exchange interaction
我们提出了一种快速光诱导双量子位\textsc{c-phase}门,它位于一对耦合量子点中的两个自旋之间。在两个点上延伸的激发束缚态提供了有效的电子-电子交换相互作用。电子-空穴交换相互作用使门成为可能,它隔离了系统中的单个跃迁。当与适当的单量子比特旋转相结合时,这个门产生两个自旋的纠缠态。
2008-09-11 cond-mat.mes-hall
Electron-hole localization in coupled quantum dots
我们从理论上研究了垂直耦合量子点中的电子-空穴关联态。采用一个典型的双点约束和配置相互作用的电子空穴态的描述,它表明,少粒子基态经历不同的量子态之间的转换作为点间距离的函数,导致在载流子和电子空穴局域化的意想不到的空间相关性。这种转变提供了点间和点内相关性的直接表现,这可以在实验中直接监测。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall
Impact of heavy hole-light hole coupling on optical selection rules in GaAs quantum dots
我们报道了液滴外延生长的GaAs量子点中强的重空穴-光混合。利用中性和带电激子发射作为监测,我们观察到在这种无应变系统中量子点对称性降低的直接后果。通过拟合的极性图的发射与简单的解析表达式从k $\cdot$ p理论,我们能够提取的混合所产生的重轻空穴耦合由于几何不对称的量子点。
2010-06-02 cond-mat.mes-hall
Stimulated Raman spin coherence and spin-flip induced hole burning in charged GaAs quantum dots
相干非简并差分透射光谱中的高分辨率光谱烧孔(SHB)揭示了带负电荷量子点系综中的自旋-三振子动力学。在Voigt几何中,受激拉曼自旋相干在三子光谱空穴的顶部产生斯托克斯和反斯托克斯边带。在零失谐处的一个非常窄的尖峰的突出特征来自自旋布居脉动动力学。这些SHB功能确认相干电子自旋动力学在带电点,和线宽揭示自旋光谱扩散过程。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall
Charge and spin dynamics in interacting quantum dots
通过对隧道耦合强度的实时图解展开,计算了具有强库仑相互作用的量子点对栅极电势快速变化的瞬态响应,以及对栅极电势慢谐波变化的稳态交流响应.我们发现,在一个快速开关后,电荷和自旋的弛豫由一个单一的时间常数,这是彼此不同的库仑排斥。我们将阶跃电位的响应与从交流响应中提取的$RC$时间进行比较。
2010-04-30 cond-mat.mes-hall
Electron and hole spin dynamics and decoherence in quantum dots
本文综述了我们在单量子点和双量子点中电子和空穴自旋的动力学和退相干方面的工作。第一部分,电子自旋,重点是通过超精细相互作用引起的退相干,而第二部分则涵盖了由于自旋轨道相互作用引起的重空穴自旋的退相干和弛豫,以及使用电偶极子自旋共振操纵重空穴自旋。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall
Dephasing Time of Two-Dimensional Holes in GaAs Open Quantum Dots
我们报告的磁输运测量的二维孔在开放的量子点,图案作为一个单一的点或点的阵列,在GaAs量子阱。对于低于500 mK的温度$T$,我们观察到的相干传输,即电导波动和弱反本地化的签名。从这些效应中,使用随机矩阵理论提取空穴退相时间$τ_ϕ$。虽然$τ_ϕ$显示出$T$依赖性,其位于$T^{-1}$和$T^{-2}$之间,类似于针对电子所报道的,但发现其值大约小一个数量级。
2006-09-26 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
Four-electron shell structures and an interacting two-electron system in carbon nanotube quantum dots
低温输运测量已经进行了单壁碳纳米管量子点在弱耦合制度在磁场高达8特斯拉。观察到了四电子壳层填充现象,并研究了各库仑峰的磁场演化,观察到了磁场诱导的自旋翻转和由此产生的自旋极化.激发光谱测量揭示了塞曼分裂的单粒子状态的一个电子在壳层中,并证明了单重态和三重态与直接观察的交换分裂在零磁场的两个电子在壳层中,最简单的例子洪德规则。后者表示与人造He原子的直接类比。
2005-02-07 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of the hole-nuclear spin interaction in single quantum dots
我们利用InP/GaInP量子点中“亮"和”暗"激子态的光致发光光谱测量了价带空穴与沿样品生长轴极化的核自旋的超精细相互作用。空穴(C)和电子(A)的超精细常数之比为C/A~-0.11。在InP点中,自旋为1/2的磷核对空穴-核相互作用的贡献很小,这使我们能够在实验上确定自旋为9/2的铟核的C值为C_In~-5微电子伏。这个高的C值与最近的理论预测非常一致,并且表明在考虑基于空穴的自旋量子比特时必须考虑空穴-核自旋相互作用。
2010-08-26 cond-mat.mes-hall
Spin-induced charge correlations in transport through interacting quantum dots with ferromagnetic leads
研究了单能级量子点与两个铁磁引线弱耦合时电子输运的全计数统计。库仑相互作用和有限的自旋极化的相互作用意味着自旋相关诱导的电荷相关,引起超泊松输运行为和两个自旋物种的电流的正交叉相关。在两个铁磁引线的情况下,我们分析了累积量对引线的极化方向之间的角度的非平凡依赖。我们发现发散的第二和更高的累积量的自旋极化接近团结。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Electrical control over single hole spins in nanowire quantum dots
半导体量子点中的单电子自旋是量子信息处理的通用平台,然而控制退相干仍然是一个相当大的挑战。最近,空穴自旋已经成为一个有前途的替代方案。III-V族半导体中的空穴具有独特的性质,例如强自旋-轨道相互作用和与核自旋的弱耦合,因此具有增强自旋控制和更长相干时间的潜力。利用量子光学技术在自组装量子点中已经报道了较弱的超精细相互作用。然而,迄今为止,具有挑战性的制造使得基于空穴自旋的电子器件的前景在传统的III-V族异质结构中遥不可及。在这里,我们报告栅极可调孔量子点形成在InSb纳米线。使用这些设备,我们证明泡利自旋封锁和电控制的单孔自旋。该器件在空穴和电子量子点之间是完全可调的,从而能够直接比较两种机制中的超精细相互作用强度、g因子和自旋阻塞各向异性。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall
Coulomb-interaction induced incomplete shell filling in the hole system of InAs quantum dots
利用电容-电压谱研究了垂直磁场中自组装InAs量子点的空穴充电谱。从各个峰的磁场依赖性,我们得出结论,类s基态完全充满两个空穴,但四重简并p壳层只有一半充满两个空穴之前,d壳层的填充开始。由此产生的六孔基态是高度极化的。这种不完全的壳层填充可以用库仑相互作用的大影响来解释。
2005-01-08 cond-mat.mes-hall
Heat, molecular vibrations, and adiabatic driving in non-equilibrium transport through interacting quantum dots
在这篇文章中,我们回顾方面的电荷和热输运相互作用的量子点和分子结的静态和时间依赖的非平衡条件下,由于有限的电和热偏置。特别是,我们讨论了如何一个离散的水平光谱可以是有益的热电应用,并调查分子振动的分子量子点作为能量转换器的效率的不利影响。此外,我们考虑的影响缓慢的时间依赖性调制的施加电压上的量子点的输运性质,并显示这可以被用作光谱工具的补充标准直流测量。最后,我们结合时间相关的驱动与热电在双量子点系统-一个纳米级的模拟循环热机-并讨论其操作和其性能的主要限制。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin current through interacting quantum dots
我们发展了一个在任意局域相互作用下,两个倾斜磁导线流过量子点时的电荷和自旋电流的理论。对于非共线磁位形,我们计算了由电压、温度差偏置或由磁动力学泵浦的平衡和非平衡电流。我们能够明确地分离的平衡和非平衡的贡献,这两个可以写在点上的全部延迟格林函数。以单能级量子点与一个大的现场库仑相互作用的具体例子,我们计算的总自旋电流附近的近藤制度,我们发现,一般增强的幅度相比,noninteracting的情况。
2014-12-15 cond-mat.mes-hall
Hole - Nuclear Spin Interaction in Quantum Dots
利用泵浦-探测光致圆二色性和时间分辨光致发光实验测量了p型掺杂InAs/GaAs量子点中载流子的自旋动力学。我们发现,空穴自旋退相是由空穴和核自旋之间的超精细相互作用控制的。在没有外部磁场的情况下,我们发现一个特征的空穴自旋退相时间为15 ns,与我们的计算的基础上的偶极-偶极耦合的孔和量子点核。最后,我们证明了一个小的外部磁场,通常为10 mT,而不是200 mT的情况下的电子,淬火的超精细孔自旋退相。
2008-07-22 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Electroluminescence caused by the transport of interacting electrons through parallel quantum dots in a photon cavity
我们表明,拉比分裂的强相互作用的电子在平行的量子点嵌入在一个短的量子线放置在光子腔中的状态可以产生的对位或dia-magnetic的电子-光子相互作用时,系统的几何形状是适当的占和光子场被调谐接近与电子系统的共振。我们使用这两个共振,探索通过一个和两个电子的基态的系统和其相应的常规和真空electroluminescense作为中央系统的电子传输所造成的电致发光是通过将其耦合到作为电子库的外部引线打开。我们的分析表明,高阶电子-光子过程是必要的,以充分构建腔-光子修饰的电子态需要描述这两种类型的电致发光。
2017-06-12 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
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
Interference effects in interacting quantum dots
在本文中,我们研究了量子点中的干涉效应(表现在电导中的Fano共振的出现)和自洽Hartree-Fock近似中考虑的相互作用之间的相互作用。在非相互作用的情况下,我们发现,干扰可能会导致观察到一个以上的电导峰,每个点的水平作为一个函数的施加的栅极电压。这可能解释了最近的实验结果,这些结果被认为是由相互作用引起的。对于相互作用的情况,我们发现了各种各样的有趣现象。这些包括作为所施加的栅极电压的函数的点电平的单调和非单调填充,其可以连续地或甚至不连续地发生。在许多情况下,不同效应的组合可能发生在同一样品中。粒子数的行为反过来影响电导线形,导致窄峰的加宽和不对称,并决定是否会有零透射点。我们阐明了在确定这些结果的点水平之间的干扰的重要作用。有限温度对结果的影响也进行了检查。
2006-10-29 cond-mat.mes-hall
Observation of heavy-hole hyperfine interaction in quantum dots
我们测量了单个自组装量子点中重空穴与核自旋超精细相互作用的强度和符号。我们的实验利用量子点共振锁定到入射激光频率来产生核自旋极化。通过使用共振荧光监测由电子或激子塞曼能量分裂的光学跃迁相对于锁定跃迁的Overhauser位移,我们发现在两个QD中重空穴和电子超精细相互作用的比率为-0.09 +/-0.02。由于超精细相互作用构成了自旋量子比特的主要退相干源,我们希望我们的结果对于在固态量子信息处理中使用重空穴自旋的努力是重要的。我们开发的新型光谱技术也为量子点中核自旋介导的锁定机制带来了新的见解。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里,我们报告在p型,C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化,以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
All-optical implementation of a dynamic-decoupling protocol for hole spins in (In,Ga)As quantum dots
我们证明了一个周期性的激光脉冲协议的动态去耦的孔自旋(在,Ga)作为量子点从周围的浴的潜力。当两个参考脉冲之间的反转激光脉冲的重复频率加倍时,我们发现自旋相干时间增加了两倍。
2014-09-27 cond-mat.mes-hall
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
Orbital ferromagnetism in interacting few-electron dots with strong spin-orbit coupling
研究了具有强Rashba自旋轨道耦合的二维抛物量子点中$N$弱相互作用电子(与$N\le 10$)的基态。使用库仑相互作用$λ\lesssim 1$和Rashba耦合$α\gg 1$的无量纲参数,低能物理的特征在于几乎平坦的单粒子色散。从$α\to \infty$和$N=2$的分析方法,从数值精确对角化和Hartree-Fock计算,我们发现一个过渡从传统的未磁化的基态($λ<λ_c$)的轨道铁磁体($λ>λ_c$),具有大的磁化强度和循环电荷电流。我们表明,临界相互作用强度,$λ_c=λ_c(α,N)$,消失在极限$α\to \infty$。
2014-06-06 cond-mat.mes-hall
Tunneling-induced renormalization in interacting quantum dots
我们分析了单能级量子点在任意强的库仑相互作用下的隧穿引起的量子涨落,产生了共隧穿过程并重整化了系统参数。为了对这些量子涨落进行微扰分析,我们通过正则变换去除了哈密顿量的离壳部分。我们发现,隧道耦合的过渡连接空和单占领和连接单和双占领的点重整化具有相同的大小,但相反的迹象。这对从电导中提取的重整化的形状有重要影响。最后,我们验证了我们的结果与一个系统的二阶微扰展开的线性电导内进行一个图形的实时方法的兼容性。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall
Strong g-Factor Anisotropy in Hole Quantum Dots Defined in Ge/Si Nanowires
我们展示了基于未掺杂的Ge/Si核壳纳米线异质结构的一维空穴系统中完全可调的单量子点和双量子点。通过在5个周期为80 nm的顶部栅电极上施加电压来控制沿纳米线的局部空穴密度,所述顶部栅电极通过20 nm厚的HfO_2介质膜与纳米线绝缘。低温输运测量用于研究单个量子点中的库仑阻塞峰的磁场依赖性,并指示强各向异性g因子,其中|g_para| = 0.60 +/- 0.03且|g_perp| < 0.12。
2007-06-19 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
Hole spin dephasing time associated to hyperfine interaction in quantum dots
用有效磁场描述了量子点中空穴与周围原子核的自旋相互作用。我们发现,在相反的费米接触超精细相互作用的传导电子,偶极偶极超精细相互作用是各向异性的一个洞,无论是纯或混合的空穴状态。我们计算了空穴-核相互作用的耦合常数,并证明它们仅比电子-核相互作用的耦合常数小一个数量级。我们还研究了,理论上,通过超精细相互作用的框架内的冻结波动的核场的量子点系综的空穴自旋退相,在没有或在存在一个施加的磁场。我们还讨论了实验,可以证明偶极-偶极超精细相互作用,并提供有关空穴混合的信息。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced hole spin relaxation in InAs and GaAs quantum dots
我们研究了价带自旋轨道相互作用对量子点中空穴的声学声子辅助自旋弛豫的影响。重空穴-轻空穴(hh-lh)混合和所有的自旋-轨道项所产生的锌的体积反转不对称性(BIA)被认为是在一个完全的三维哈密顿量的平等地位。我们发现,在自组装量子点中,hh-lh混合和BIA对空穴自旋弛豫的贡献相当,但BIA在门控量子点中占主导地位。空穴自旋弛豫对量子点几何结构和自旋分裂能的依赖性与电子的依赖性有很大的不同,具有非单调行为,这是SOI项之间相互作用的结果。我们的研究结果调和矛盾的预测以前的理论工作,并与实验相一致。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall
Signatures of Wigner molecule formation in interacting Dirac fermion quantum dots
研究了二维量子点中的$N$相互作用无质量狄拉克费米子。这个问题的物理实现包括石墨烯单层和强拓扑绝缘体的表面状态。我们考虑了磁约束和无限质量约束。基态能量作为有效相互作用参数$α$的函数从Hartree-Fock近似计算,或者,通过采用Müller交换功能。对于N=2,我们将这些近似与精确对角化结果进行比较。Hartree-Fock能量对于最相关的相互作用范围$α\alt 2$是高度精确的,但是Müller泛函在$α\agt 0.756$时导致非物理的不稳定性。使用Hartree-Fock计算研究了多达20种粒子。维格纳分子的形成观察到强大的,但现实的相互作用,伴随着丰富的峰结构中的附加能谱。
2011-01-12 cond-mat.mes-hall
Engineered spin phase diagram of two interacting electrons in semiconductor nanowire quantum dots
利用组态相互作用(CI)方法和精确对角化(ED)技术研究了在纵向磁场和纵横比可控的纳米线中嵌入量子点(QD)的两个相互作用电子的自旋性质.开发的CI理论的基础上的三维(3D)抛物线模型提供了明确的库仑矩阵元素的配方,并允许直接和有效的数值实现。我们的研究揭示了限制在纳米线量子点(NWQD)中的两个电子的自旋单重态-三重态跃迁的丰富特征,这是几何控制的动能量子化、各种库仑相互作用和自旋塞曼能量的竞争效应的结果。发展的理论被进一步用于研究两个量子限制电子的自旋相图在“交叉”的维度制度,从准二维(盘状)量子点到有限的一维(棒状)量子点。
2009-12-11 cond-mat.mes-hall
Shot noise of photon-excited electron-hole pairs in open quantum dots
研究了开放多终端、多通道混沌量子点中光子激发电子空穴对的散粒噪声。库仑相互作用的点被视为自洽给出一个规范不变的表达有限的频率相关。库仑相互作用降低了噪声,强相互作用极限与无相互作用绝热极限一致。点内的非弹性散射和退相分别用电压和退相探针模型描述。我们发现,退相离开噪声不变,但非弹性散射降低相关性最终降为零。
2005-10-08 cond-mat.mes-hall