Tunable optical Aharonov-Bohm effect in a semiconductor quantum ring
通过施加一个垂直于半导体量子环的电场，我们证明了在类量子点（QD）和类量子点之间改变单粒子波函数是可能的。导出了实现这种跃迁的量子环几何参数的约束条件。有了这样一个垂直的电场，我们能够调整Aharanov-Bohm（AB）效应的单粒子和激子。可调谐性在于AB效应的强度以及其周期性。我们还研究了自组装量子环内部的应变诱导势以及应变对AB效应的影响。
2012-04-13 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
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
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
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
Optical blocking of electron tunneling into a single self-assembled quantum dot
利用时间分辨共振荧光（RF）技术研究了单个自组装量子点与电子库之间的电子隧穿。在平衡状态下，RF强度反映了QD的平均电子占据，并表现出由库中的费米分布给出的栅极电压依赖性。然而，在时间分辨信号中，我们发现电子隧穿的弛豫速率与电荷库中的占据无关。采用一个包含电子隧穿和光激发/复合的主方程方法，我们能够用光阻塞解释实验数据，即：e.当量子点被激子占据时降低的电子隧穿速率。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Electron states, phonon-assisted relaxation and tunneling in self-assembled quantum dot molecules in an electric field
我们对两个自组装垂直堆叠量子点组成的系统中的声子辅助弛豫进行了理论分析。我们建立了真实的模型，它考虑了系统的几何形状和应变分布。我们计算声子辅助弛豫率之间的两个最低的状态（在一个和两个电子的情况下）。的弛豫速率和能级作为外部（轴向）电场和结构的几何形状（点的大小）的函数进行了研究。我们发现，弛豫时间可以低至1~ps，但有效的弛豫只发生在非常精细的调谐点。
2010-07-09 cond-mat.mes-hall
Design of a 4-electrode optical device for application of vector electric fields to self-assembled quantum dot complexes
自组装InAs量子点作为光电子器件的组成部分，可以在量子极限下工作，因此受到人们的极大关注。含有多个QD的复合物的电荷配置、点间耦合和对称性都可以用施加的电场来调节，但是控制这些参数中的每一个所需的电场的幅度和角度取决于QD复合物的取向。我们提出了一个4电极设备兼容的光激发和发射，允许应用程序的电场与任意大小和角度相对于孤立的量子点复合物。我们用数值模拟证明了这种器件的电场可调谐性。
2014-09-29 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
Elementary excitations in charge-tunable InGaAs quantum dots studied by resonant Raman and resonant photoluminescence spectroscopy
我们报道了自组装InGaAs量子点的共振光谱，其中电子数可以通过外部栅极电压精确地调谐到N= 0，1，2。偏振，波矢和磁场相关的测量使我们能够清楚地区分共振拉曼和共振光致发光过程。N=1和2电子的拉曼光谱彼此相当不同。特别地，对于N=2的量子点He，光谱表现出单重态和三重态跃迁，反映了基本的多粒子相互作用。量子点的共振光致发光光谱也会随着量子点中电子数目的变化而发生显著的变化。对于N=1，我们观察到强烈的极化效应被抑制N=2。
2010-12-08 cond-mat.mes-hall
Electro-elastic tuning of single particles in individual self-assembled quantum dots
研究了单轴应力对电荷可调器件中InGaAs量子点的影响。使用库仑阻塞和光致发光，我们观察到，单粒子能量（~ -0.5 meV/MPa）的显着调谐导致激子能量（+18至-0.9 micro-eV/MPa）在拉伸应力下的可变调谐。永久偶极子，库仑相互作用和精细结构分裂能量的适度调谐也被测量。我们利用可变激子响应来调谐同一芯片上的多个量子点进入共振。
2012-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electronic and Optical Properties of Self-Assembled Quantum Wires
我们研究了自组装量子线的能带和光学性质。特别地，通过有效键轨道模型（EBOM），考虑了价带各向异性和能带混合的影响，从理论上研究了应变多量子线（QWR）的能带结构和光学矩阵元。结果表明，应变导致载流子的进一步限制和各向异性的增强。利用EBOM和价力场模型，系统地研究了微应变对Ga $_{1-x}$ In $_x$ As短周期应变诱导横向有序超晶格自组装量子线的电学和光学性质的影响.模型考虑了原子水平上的价带各向异性、能带混合以及局域应变分布的影响，给出了模型中不同结构的综合集合.最后，利用我们的包络函数模型研究了SILO量子线的激子吸收谱。
2001-03-02 cond-mat.mes-hall
Complete coherent control of spin qubits in self-assembled InAs quantum dots under oblique magnetic fields
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）
研究在倾斜磁场下实现自组装InAs量子点中自旋量子比特的完全相干控制，通过调节磁场方向实现自旋混合，为设计量子点系统提供新的自由度。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
g-factor engineering and control in self-assembled quantum dots
电子和空穴g因子的知识，它们的控制和工程是使用自旋自由度在固态系统中进行信息处理的关键。电子g因子将取决于材料，对于具有大自旋轨道耦合的材料，该效应更大。由于电子可以以可控的方式被单独捕获到量子点中，因此它们可以代表用于实现量子信息处理设备的良好平台。在这里，我们使用自组装量子点的InAs嵌入在GaAs的g因子控制和工程。
2003-11-28 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
Towards scalable entangled photon sources with self-assembled InAs/GaAs quantum dots
自组装量子点中的双激子级联过程为确定性纠缠光子对源提供了一个理想的系统，这在量子信息科学中是必不可少的。在消除激子的FSS后，纠缠光子对已经在实验中实现。然而，到目前为止，量子点纠缠光子源是不可扩展的，因为量子点的波长在点与点之间是不同的。在这里，我们提出了一个波长可调的纠缠光子发射器上的三维应力，其中的FSS和激子能量可以独立地调整，允许不同的量子点之间的光子纠缠。我们证实了这些结果，使用原子赝势计算。这为将来实现用于量子信息应用的可扩展纠缠光子发生器迈出了第一步。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling Charge Transport in C60-based Self-assembled Monolayers for Applications in Field-Effect Transistors
采用分子动力学模拟、半经验电子结构计算和Landauer输运理论相结合的方法，研究了用于有机场效应晶体管的含C_（60）的自组装单分子膜的电导特性.结果揭示了自组装膜的输运特性与其结构和电子性质之间的密切关系。此外，两个本地的自组装膜中的电荷输运的途径和结构波动的影响进行了分析。
2014-03-07 cond-mat.mes-hall
Electronic transport calculations for self-assembled mono-layers of 1,4-phenylene diisocyanide on Au(111) contacts
本文报道了1，4-亚苯基二异氰酸酯在Au（111）接触表面自组装单层膜的电子输运计算。实验上，与具有硫醇端基的分子的测量相比，在具有两个氰化物端基的该分子的测量电导曲线内观察到更多的结构（即峰）。计算是在半经验扩展休克尔水平上使用弹性散射量子化学（ESQC）进行的，我们研究了实验结果的三种可能的解释。比较实验和理论数据，我们能够排除所有的情况下，但一个。所观察到的额外的峰被发现仅由单层与额外的分子扰动的周期性再现。据解释，与硫醇端基相比，氰化物端基与Au的较弱耦合可能是造成这种扰动的原因。
2003-10-27 cond-mat.mes-hall
Probing microwave capacitance of self-assembled quantum dots
自组装量子点具有优异的光学、电子和自旋电子学特性，是量子信息技术的重要候选材料。它们的特性需要快速和本地的决定都电荷和自旋自由度。我们提出了一种方法来探测在微波频率的量子点的小合奏的电容。该技术采用基于微波微带谐振器的电容传感器，其灵敏度为~10^（-19）F/rt（Hz），足以探测单个电子。这种设计在扫描显微镜中的集成将为研究自组装量子点系统中的单电荷和自旋动力学提供重要工具。
2009-05-04 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
Electronic transport in a two-dimensional superlattice engineered via self-assembled nanostructures
纳米科学提供了一个独特的机会，通过低成本，解决方案处理组装纳米级构建模块，从下而上设计现代材料。这些系统承诺电子能带结构工程不仅使用纳米级结构调制，而且还使用介观尺度空间图案化，尽管后者的实验实现具有挑战性。在这里，我们设计和制造了一种新型的人工固体堆叠石墨烯的自组装，近周期性阵列的纳米球，并在实验上观察超晶格微带效应。我们发现电导下降在相称的填充载流子每个超晶格晶胞，这是由石墨烯晶格的准周期性变形引起的迷你带的关键特征。当晶格应变较大时，这些凹陷变得更强。利用紧束缚模型，模拟了晶格形变对原子间跃迁积分的影响，证实了超晶格的输运行为。这种二维材料-纳米颗粒异质结构通过自组装实现了简易的能带结构工程，有望用于大面积电子学和光电子学应用。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
Towards high cooperativity strong coupling of a quantum dot in a tunable microcavity
利用暗场激光光谱研究了可调谐微腔中自组装量子点的强耦合机制。高质量的光谱允许分析线形，揭示微妙的量子干涉。与模型计算的协议是通过包括激子退相，这减少了从裸值9.0的时间平均值5.5的协同。在追求高的协同性，除了高Q和低模式体积腔，我们证明了同样的努力需要采取对寿命有限的发射极线宽。
2015-04-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric-field-induced energy tuning of on-demand entangled-photon emission from self-assembled quantum dots
基于量子点的非经典光源的可扩展性依赖于对它们的不同发射能量的控制。电场提供了一种很有前途的途径来调整量子点发射能量通过量子限制斯塔克效应。然而，电场主要用于调节量子点的单光子发射能量，而对纠缠光子发射能量的电控制尚未实现，这对于使用不可区分的纠缠光子构建固态量子中继器至关重要。在这里，我们提出了一种方法来实现电子控制的能量纠缠光子发射的量子点。该装置由一个电可调量子二极管集成到压电致动器。我们发现，通过施加一个垂直的电场，用于消除量子点的精细结构分裂的临界单轴应力可以线性调谐。这允许实现能量可调的纠缠光子发射的触发源，这是迈向固态量子中继器应用的重要一步。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Voltage-controlled electron tunnelling from a single self-assembled quantum dot embedded in a two-dimensional-electron-gas-based photovoltaic cell
利用高分辨率光电流谱研究了镶嵌在二维电子气（2DEG）肖特基二极管本征区的InAs/GaAs自组装量子点（QD）中的中性激子基态（X 0）.使用这样的设备，单量子点PC光谱的X 0的测量通过扫描的偏置依赖的X 0的跃迁能量通过一个固定的窄带宽激光器通过量子限制斯塔克效应（QCSE）。通过对一系列激光能量重复这样的测量，然后获得X 0跃迁能量和偏置电压之间的精确关系。考虑到功率展宽的X 0吸收峰，这允许高分辨率测量的X 0均匀线宽，因此，电子隧穿率。电子隧穿率作为垂直电场的函数进行测量，并通过理论模型准确描述，得到关于电子约束能量和QD高度的信息。我们证明，我们的设备可以作为2DEG为基础的量子点光伏电池，并提出两个光学自旋电子器件，现在是可行的结论。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall
Excitation spectroscopy of single quantum dots at tunable positive, neutral and negative charge states
本文对带双电荷的单自组装InAs/GaAs量子点的光学跃迁和选择规则进行了全面的研究。我们将高分辨率偏振敏感光致发光激发光谱应用于相同的量子点的三种不同的电荷状态：中性和负或正电荷的一个额外的电子或空穴。通过对激发光谱的详细分析，首次对单载流子能级和能级内载流子间的相互作用有了全面的认识。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Low-energy electron microscopy as a tool for analysis of self-assembled molecular layers on surfaces
本综述介绍了低能电子显微镜（LEEM）在分析固体表面自组装分子结构中的应用，阐述了其仪器原理、数据分析方法及其在理解自组装系统中的优势与协同作用。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall
Tunneling-related electron spin relaxation in self-assembled quantum-dot molecules
本文从理论上研究了InAs/GaAs自组装量子点分子中声子辅助隧穿过程中的自旋弛豫。我们发现自旋翻转隧穿率可能高达自旋守恒隧穿率的1%。通过研究自旋弛豫速率对外场的依赖关系，我们发现，即使没有磁场，自旋弛豫过程也以相当大的速率活动，并且自旋弛豫速率与磁场的尺度关系不同于塞曼偶极子中的弛豫速率.利用多带$\boldsymbol{k}\cdot\boldsymbol{p}$理论，我们选择性地研究了各种自旋混合项对电子能量和载流子-声子相互作用哈密顿量的影响。因此，我们确定的主要贡献来自Dresselhaus自旋轨道相互作用，这是负责零场效应。在磁场高于$\sim$ 15 T时，由于结构剪切应变，这被其他贡献超过。我们还研究了样品形态的影响，并确定点的未对准可以提高弛豫速率超过一个数量级。最后，通过在非零温度下的虚隧穿，所讨论的过程也会影响隧道耦合结构中的静止电子，并且即使没有磁场也会提供塞曼双重自旋弛豫通道。
2021-06-05 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted relaxation between triplet and singlet states in a self-assembled double quantum dot
我们从理论上研究了自组装双量子点中声子诱导的双电子自旋动力学。我们计算了自旋三重态和自旋单重态的跃迁率和占据的时间演化。我们的特点的相对重要性，各种弛豫通道作为一个功能的电场和磁场。模拟是基于一个模型相结合的八带k.p方法和组态相互作用的方法。我们发现，电子g-因子之间的塞曼双重定位在不同的点不匹配打开一个相对较快的三重态单重态弛豫通道。我们还证明，附近的三重态-单重态的反交叉的弛豫减慢到几个数量级，由于一些弛豫通道的消失。
2020-05-12 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
Optical properties of electrostatically assembled films of CdS and ZnS colloid nanoparticles
这项工作提出了一种具有成本效益的替代技术，用于形成可调发光器件的纳米结构半导体材料。采用静电自组装技术制备了表面包覆有SO 3-或NH3+基团的CdS和ZnS半导体胶体纳米粒子的薄膜。用紫外-可见光谱、椭圆偏振光谱和原子力显微镜对薄膜进行了表征。紫外-可见光谱表明，由于量子限制现象，CdS和ZnS的主吸收带相对于体材料都发生了显著的蓝移。纳米粒子的半径为1.8 nm，从光谱偏移评估，以及对应于通过椭圆偏振法获得的膜厚度。AFM显示在固体表面上形成较大的纳米颗粒聚集体。关键词：CdS，ZnS，胶体纳米粒子，静电自组装，量子限制，椭圆偏振，原子力显微镜
2006-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Shuttle Instability in Self-Assembled Coulomb Blockade Nanostructures
我们研究了一个简单的模型，自组装，室温库仑阻塞纳米结构包含一个金属颗粒或软分子连接到两个金属电极的颗粒。在10 - 100 GHz的周期性晶粒振动的自激被示出是可能的足够大的偏置电压，导致一种新的离散电荷转移和通过纳米结构的电流成比例的振动频率的“穿梭机制”。对于弱机电耦合的情况下，分析方法的开发，连同蒙特卡罗模拟表明，梭不稳定性的结构与高结电阻导致滞后的电流-电压特性。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall
Lateral electron tunneling through single self-assembled InAs quantum dots coupled to superconducting nanogap electrodes
我们利用超导铝电极与单个自组装InAs量子点横向接触，制备了超导体-量子点-超导体（SC-QD-SC）结。在40 mK时，所制造的结表现出明显的库仑阶梯和库仑振荡。此外，观察到的源极-漏极电压$|V_{\rm SD}| < 2Δ/e$，其中$Δ$是SC能隙的Al的电导明显抑制。约瑟夫森电流的情况下，流经量子点是由于在我们的测量系统中的强库仑相互作用和不可忽略的热涨落。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exciton-polaritons in van der Waals heterostructures embedded in tunable microcavities
层状材料可以垂直组装以制造一种新型的几个原子层厚的范德华（VDW）异质结构，其与各种衬底和光电子器件几何形状兼容，从而实现用于控制光-物质耦合的新策略。在这里，我们将二硒化钼/氮化硼（MoSe $_2$ /hBN）量子阱（QW）在一个可调谐的光学微腔。部分光-部分物质极化激元本征态是由于MoSe $_2$激子和腔光子之间的强耦合而观察到的，这从中性激子和腔模式之间的明显的反交叉中得到证明，对于单个MoSe $_2$单层量子阱，分裂为20 meV，在MoSe $_2$ /hBN/MoSe $_2$双量子阱中增强到29 meV。共振分裂提供了激子辐射寿命为0.4 ps的估计。我们的研究结果铺平了道路的室温极化激元器件的基础上多量子阱VDW异质结构，其中极化激元凝聚和极化激元注入通过纳入石墨烯接触可能会实现。
2015-05-17 cond-mat.mes-hall
Energy-tunable sources of entangled photons: a viable concept for solid-state-based quantum relays
我们提出了一种新的方法来产生波长随需变化的触发纠缠光子对。该方法使用了一种微结构的半导体压电器件，能够通过各向异性应变工程动态重塑自组装量子点（QD）的电子特性。基于kp理论结合有限元计算的理论模型表明，量子点发射的偏振纠缠光子的能量可以在大于100 meV的范围内调谐，而不影响量子源的纠缠度。这些结果为在全电控固态量子继电器中实现量子纠缠资源的确定性铺平了道路。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical excitations of a self assembled artificial ion
利用磁光致发光光谱，我们证明了偏压控制的单电子充电的单个量子点。中性，单，双电荷激子被确定在光谱。在高磁场下，单个带电激子的一个塞曼分量被猝灭，这归因于隧穿和自旋翻转过程的竞争效应。我们的实验数据与理论模型计算的情况下，空穴波函数的空间范围是较小的电子波函数。
2001-01-16 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
Auger and spin dynamics in a self-assembled quantum dot
单个量子点的塞曼分裂自旋态可以与其光学三振子跃迁一起使用，以在静止（自旋）和飞行（光子）量子比特之间形成自旋-光子界面。除了自旋态本身的长相干时间外，三子态的极限退相干机制也是至关重要的。我们在时间分辨共振荧光中研究了在高达$B = 10\,$ T的外加磁场中单个自组装量子点中的电子和三价电子动力学。该量子点仅弱耦合到具有约$1\,$ ms $^{-1}$的隧穿速率的电子库。使用这种样品结构，我们可以测量，除了自旋翻转率的电子和自旋翻转拉曼速率的trion跃迁，俄歇复合过程，分散俄歇电子到导带。俄歇效应破坏了辐射性的三介子跃迁，使量子点空无一物，直到电子从储存器隧穿进入量子点。在法拉第几何中，在$10\,$ T的外加磁场中，俄歇复合率从$γ_A=3\,μ$ s $^{-1}$下降到$1\,μ$ s $^{-1}$，下降了三倍。俄歇复合事件与随后从储存器中隧穿的电子的组合可以翻转电子自旋，从而构成了以前未考虑的限制自旋相干性的机制，这是量子技术的重要资源。
2021-10-23 cond-mat.mes-hall
A Single-Level Tunnel Model to Account for Electrical Transport through Single Molecule- and Self-Assembled Monolayer-based Junctions
我们提出了一个理论分析，旨在了解分子隧道结中的导电。我们专注于讨论的有效性相干与非相干的理论公式为单级隧穿解释实验结果在广泛的实验条件下，包括测量单个分子连接的电迁移单电子晶体管和结的自组装单层（SAM）的分子夹在两个宏观接触之间的引线。我们表明，通过一个单一的水平在固态结（无溶剂）的运输的限制，使相干和非相干隧穿形式主义无法区分时，只有一个水平参与运输。与湿电化学中的Marcus弛豫过程类似，描述电极中电子占据能量的费米分布的热加宽解释了隧穿电流对温度的指数依赖性。我们证明，一个单级隧道模型令人满意地解释了实验结果，在三个不同的分子结（单分子和SAM为基础的）形成的二茂铁为基础的分子。除其他外，我们使用该模型来映射的静电势分布在EGaIn为基础的SAM结中，其中二茂铁单元被放置在不同的位置内的分子，我们发现，电屏蔽引起一个强烈的非线性剖面整个结。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall
Large tunable image-charge effects in single-molecule junctions
分子电子器件的特性主要取决于金属-有机界面，它影响参与电荷传输的轨道能级的排列。自组装单分子膜（SAMs）的研究表明（分子依赖）的能级位移以及运输间隙重整化，这表明在金属基板的极化效应发挥了关键作用的水平对齐相对于金属的费米能。在这里，我们提供了直接的证据，在单分子结的电极诱导间隙重整化。我们研究了电荷输运在单个卟啉型分子使用电门断结。在这种设置中，占用和未占用的水平的位置可以在现场进行跟踪，并同时进行机械控制。当增加电极间距时，我们观察到传输带隙的大幅增加，对于几个ng的位移，能级位移高达几百meV。基于从密度泛函理论获得的原子电荷的镜像电荷计算的这种大的和可调的间隙重整化的分析确认和澄清的镜像电荷效应在单分子结中的主导作用。
2014-03-17 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
Tailoring Superconductivity in Large-Area Single-Layer NbSe2 via Self-Assembled Molecular Adlayers
二维过渡金属二硫属化物（TMD）是通过设计寻找材料的理想测试平台，因为它们的光电性能可以通过表面工程和分子功能化来操纵。然而，分子对TMD的内在物理性质（如超导性）的影响在很大程度上仍未被探索。在这项工作中，临界温度（TC）的大面积NbSe 2单分子膜的操纵，采用双分子吸附层。光谱证据表明，自组装层内对齐的分子偶极充当固定的栅极端子，共同在NbSe 2上产生宏观静电场。这导致\sim增加55%，TC减少70%，这取决于电场极性，这是通过分子选择控制的.所报道的功能化，提高了NbSe 2的空气稳定性，是有效的，实用的，可升级的，并且适合于功能化大面积TMD。我们的研究结果表明，混合二维材料作为一个新的平台，可调超导的潜力。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Shot noise in self-assembled InAs quantum dots
研究了GaAs-AlAs-GaAs自组装InAs量子点隧穿结构在单电子隧穿区的噪声特性。分析了散粒噪声的相对噪声幅度与偏置电压的关系。我们观察到一个非单调的行为与$α\approx 0.8$的平均值的Fano因子$α$一致的隧道势垒的不对称性。在$α$中观察到的可再现的波动可以归因于越来越多的InAs量子点在隧穿电流中的连续参与。
2002-07-10 cond-mat.mes-hall
Semiconducting enriched carbon nanotube align arrays of tunable density and their electrical transport properties
我们展示了组装的溶液处理的半导体富集（99%）的单壁碳纳米管（s-SWNT）在阵列中具有不同的线密度，通过交流介电电泳和调查详细的电子传输特性的制造设备。我们发现，（i）排列的质量随施加电压的频率而变化，（ii）通过改变溶液的频率和浓度，我们可以控制阵列中s-SWNTs的线密度从1/μm到25 /μm。本文报道的25 s-SWNT / \mum的最大线密度是任何对齐的半导体阵列中最高的。DEP组装的s-SWNT器件提供了研究阵列在直接输运状态下的输运性质的机会。室温电子输运测量表明，随着纳米管密度的增加，器件的迁移率增加，而电流开关比显着降低。对于密集阵列，器件电流密度为16 μA/μm，导通电导为390 μS，薄层电阻为30 kΩ/ \square。这些值是迄今为止报道的任何半导体纳米管阵列的最佳值。
2011-05-04 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
Self-assembled metallic nanoparticle template --- a new approach of surface nanostructuring at nanometer scale
在目前的工作中，银和铜纳米结构的形成高度取向的热解石墨（HOPG）与自组装金纳米粒子（Au NPs）改性的证明。实现了具有纳米分辨率的表面图案化。不同的方法，如场发射扫描电子显微镜（FEGSEM），能量色散谱（EDS）和X射线光电子能谱学（XPS）被用来说明选择性沉积的银和铜的金纳米粒子。讨论了银、铜离子在$n$ -十二烷基硫醇包覆的金纳米粒子上的还原机理。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
Molecular electronics based on self-assembled monolayers
自1971年首次测量电子隧穿通过有机单层以来（Mann和Kuhn，1971），以及1974年分子电流整流二极管的gedanken实验（Aviram和Ratner，1974），分子尺度电子学吸引了越来越多的兴趣，无论是纳米尺度的基础科学还是纳米电子学的可能应用。在第一种情况下，分子本质上是量子物体，它们的性质可以通过化学来调整，为新的实验开辟了道路。在第二种情况下，基于分子的器件被设想为通过凭借其自组织能力以更简单的工艺水平和更低的成本提供新的功能或已经存在的功能来补充硅器件，此外，它们不受冯·诺依曼架构的约束，这可能为其他架构范例开辟道路。在简要概述了分子器件的纳米结构之后，我们在本章中回顾了几种基本器件的电子特性，从简单的分子如分子隧道结和分子线，到更复杂的分子如分子整流二极管、分子开关和存储器。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium many-particle spin states in self-assembled quantum dot hydrogen, helium and lithium
我们介绍了一种全电测量技术，这使得在4K下制备和检测自组装InAs量子点中的基态和激发态成为可能。这样，解决了QD-氢，-氦和-锂的纯电子光谱。与详细的多体计算的比较，使我们能够确定不同的电荷配置，特别是检测单重态和三重态的量子点氦的自旋状态。此外，从非平衡到平衡电荷占据的状态密度的时间分辨的演变。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall
Sub-Kelvin optical thermometry of an electron reservoir coupled to a self-assembled InGaAs quantum dot
我们展示了如何在自组装量子点的三子光学跃迁的共振激光光谱可以用来确定附近的电子库的温度。在有限磁场下，塞曼分裂量子点电子基态的自旋态占据是由通过共隧穿与电子库的热化控制的。利用共振光谱的相应激发态的三振子，我们映射出自旋占据作为磁场的函数，建立光学测温的电子库。我们展示了该技术在亚开尔文温度范围内的实施，它是最敏感的，电子温度不一定由低温恒温器的基础温度。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
π junction transition in InAs self-assembled quantum dot coupled with SQUID
本文报道了在超导量子干涉仪（SQUID）上测量了具有独特零维结构的InAs自组装量子点（SAQD）的输运性质。由于SQUID的几何结构，我们不仅通过背栅调节SAQD的能级，而且通过侧栅控制SAQD与电极之间的耦合，直接观察到电流相位关系中的π相移和指示π结行为的负超电流。我们的结果启发了新的未来量子信息设备，可以链接光学，自旋和超导状态。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Spin Relaxation in Graphene with self-assembled Cobalt Porphyrin Molecules
在石墨烯自旋电子学中，局域磁矩与电子自旋的相互作用为探索潜在的自旋弛豫机制铺平了新的道路。石墨烯上的有机钴卟啉（CoPP）分子的自组装层通过卟啉结合的钴原子的磁矩为此类研究提供了所需的平台。在这项工作中，石墨烯自旋阀器件的自旋输运性质的研究功能化与这样的CoPP分子作为温度的函数，通过非本地自旋阀和Hanle自旋进动测量报告。对于功能化（分子）器件，我们观察到自旋弛豫时间（τs）的略微减小，这可能是在分子磁矩存在下石墨烯中电子自旋的增强的自旋翻转散射的指示。对于低质量样品（低迁移率），分子层的影响被掩盖，这可能是由于Elliot-Yafet（EY）型自旋弛豫机制的主导作用。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Bound excitons and many-body effects in x-ray absorption spectra of azobenzene-functionalized self-assembled monolayers
我们研究了偶氮苯功能化自组装单分子膜的X射线吸收光谱，研究了氮K边的激发。偶氮苯与H-终止和功能化与CF 3基团被认为是。Bethe-Salpeter方程被用来计算光谱，包括激子效应，并确定近边共振的字符。我们的研究结果表明，核心边缘的激发是强烈的和强烈的约束：他们的结合能范围从约6至4 eV，从孤立的分子到密集包装的自组装膜。电子空穴关联规则这些激发，而交换相互作用起着微不足道的作用。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall
