Optical spin orientation of minority holes in a modulation-doped GaAs/(Ga,Al)As quantum well
在含有高迁移率二维电子气的GaAs/(Ga,Al)As量子阱中,自旋取向效应是由自旋极化的少数载流子空穴引起的.观测到的光致发光的强度和偏振态在磁场中的振荡在一个模型中得到了很好的描述,该模型的主要元素是朗道能级对激发光的共振吸收以及重空穴和轻空穴子带的混合。在减去这些影响后,观察到的磁场对自旋极化的影响可以很好地解释由光学取向方法的标准方法。空穴的自旋弛豫受Dyakonov-Perel机制控制。由于空穴的回旋运动,磁场使自旋弛豫减速通过伊夫琴科机制发生。发现空穴的迁移率比电子的迁移率小两个数量级,这取决于空穴在电子气上的散射。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of electron spins in GaAs quantum wells
我们提出了一个详细的实验和理论分析的GaAs/AlAs量子阱中的电子自旋的光学取向。使用时间和偏振分辨的光致发光激发光谱,测量电子自旋极化的初始程度作为激发能的函数的一系列量子阱的阱宽在63埃和198埃之间。实验结果与精确的激子吸收理论进行了比较,该理论充分考虑了电子-空穴库仑关联和重空穴-光空穴耦合。我们发现,在宽量子阱中,所测量的发光的初始偏振度密切遵循作为能量的函数计算的光激发电子的自旋偏振。这意味着,当电子从光激发的高能态弛豫到其动量的准热平衡时,电子自旋的取向基本上保持不变。由于初始自旋弛豫,在窄量子阱中测得的极化被不依赖于激发能的恒定因子减小。
2004-12-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties, spin waves and interaction between spin excitations and 2D electrons in interface layer in Y3Fe5O12 / AlOx / GaAs-heterostructures
描述了在GaAs基衬底上溅射制备亚微米Y3 Fe 5 O 12(YIG)薄膜的方法,并给出了YIG / AlOx /GaAs异质结中铁磁共振(FMR)、自旋波传播以及自旋激发与界面层中二维电子相互作用的研究结果。发现弛豫过程对FMR线宽的贡献约为线宽ΔH的2%。同时,对于所有样品,FMR线宽都很高。溅射YIG薄膜的磁性不均匀性是影响FMR线宽的主要因素。设计了一种在AlOx / GaAs界面上具有二维电子气(2DEG)沟道的晶体管结构,该沟道由YIG薄膜自旋激发控制。观察到自旋激发对流过GaAs 2DEG沟道的电流的有效影响。光照射导致FMR光谱的本质变化。据发现,2DEG电流的增加导致相反的效果,这代表了FMR谱的本质变化。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of Mn^2+ ions in GaAs
本文报道了在弱纵向磁场(B <= 100 mT)作用下Mn ^2+在GaAs中的光学取向。使用自旋翻转拉曼散射光谱直接评估25%的锰自旋极化。Mn^2+的动态极化是由于与光学取向的导带电子的s-d交换相互作用而发生的。时间分辨光致发光揭示了非平凡的电子自旋动力学,其中取向的Mn^2+离子倾向于稳定电子自旋。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zero-Resistance States Induced by Electromagnetic-Wave Excitation in GaAs/AlGaAs Heterostructures
我们报道了在大填充因子限制下,在低磁场下,在超高迁移率GaAs/AlGaAs异质结构器件中,由电磁波激发引起的新颖零电阻态的检测,$B$。在$B = [4/(4j+1)] B_{f}$附近观察到消失电阻,其中$B_{f} = 2π\textit{f}m^{*}/e$,其中m $^{*}$为有效质量,e为电荷,\textit{f}为微波频率。该效应的依赖性被报告为\textit{f}、温度和功率的函数。
2004-07-14 cond-mat.mes-hall
Prediction of inelastic light scattering spectra from electronic collective excitations in GaAs/AlGaAs core-multishell nanowires
我们预测了嵌入核-多壳层GaAs/AlGaAs纳米线中的同轴量子阱中电子集体激发的非弹性光散射谱。详细分析了典型样品的复杂组成、六方截面和远距离掺杂,并利用密度泛函方法得到了自由电子气。非弹性光散射截面由于电荷和自旋集体激发属于准一维和准二维状态,共存于这样的径向异质结构,预测在非共振近似从一个完全三维多子带TDDFT形式主义。我们发现,集体激发可以分为方位角,径向和纵向激发,根据相关的密度波动,我们建议,他们的字符可以暴露沿异质结构的不同平面的非弹性光散射的特定光谱色散。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of nuclei in nitrogen alloys GaAsN at room temperature
在圆偏振泵浦下,测量了氮合金GaAsN在纵向磁场中的边缘发光强度和巨圆偏振。已经发现,这些依赖性相对于零场偏移了值Beff。内场Beff的大小随着泵浦强度的增加而增加,并且在大的激发密度下达到饱和(~250高斯)。饱和的Beff场与增长的泵送表明,这是一个领域的核,动态极化由于超精细相互作用与光学取向的深顺磁中心,而不是一个领域的交换相互作用的中心上创建的自旋极化光激发的传导电子。在高频激发光的圆偏振调制下测得的电子的核极化时间短(<15 mks),表明少数原子核与位于中心的电子发生超精细相互作用。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明,最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒(“暗”)激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83,125318(2011)]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中,这种核自旋极化机制特别明显,导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小(高达~40微eV)。此外,在GaAs/AlGaAs中,我们观察到点到点的变化,甚至符号反转的Overhauser位移,这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具,其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Chern number spins of Mn acceptor magnets in GaAs
我们通过计算Mn离子的磁陈数来确定GaAs中Mn离子束缚的受主态的局域磁矩的有效总自旋$J$。我们发现,当单个Mn原子接近样品表面时,由于受主轨道矩的淬灭,总自旋从$J = 1$变为$J = 2$。对于体中的Mn对,总$J$取决于GaAs晶格中的对取向和Mn原子之间的分离。我们指出,Berry曲率的变化作为一个功能的本地矩方向可以深刻地影响这些磁性实体的量子自旋动力学。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasma excitations in interacting GaAs disks
National Research University Higher School of Economics(国立高等经济大学);Osipyan Institute of Solid State Physics RAS(俄罗斯科学院奥西扬固体物理研究所)
研究盘间耦合对二维电子系统盘正方形晶格中磁等离子体色散的影响,通过磁光太赫兹光谱追踪集体模式演变,发现盘间距离减小导致磁等离子体色散改变。
2026-04-28 cond-mat.mes-hall
Stochastic resonance in collective exciton-polariton excitations inside a GaAs microcavity
我们首次在受限激子-极化激元中观察到随机共振现象。我们通过跟踪极化激元的行为,通过两个随机共振量化,即光谱放大因子和信噪比,证明了这一现象。研究了随机共振随周期激励信号调制幅度的演化规律。我们的实验观测结果很好地再现随机扰动下的Gross-Pitaevskii方程的框架内进行的数值模拟。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall
Excitation-induced dephasing in a resonantly driven InAs/GaAs quantum dot
本文报道了在皮秒脉冲共振激发下,嵌入一维波导中的半导体自组装InAs/GaAs量子点中性激子态的相干发射。的辐射寿命和相干时间的直接测量作为激发功率和温度的函数进行。拉比振荡的特征阻尼,这是观察到的,是由于激发诱导的移相由于发射器和矩阵的声学声子浴之间的共振耦合。其他来源负责的相干时间的减少已被证明,特别是由于点和一维光学模式之间的共振强耦合的辐射复合率的增强。因此,发射非常有效地耦合到波导模式中,导致激发态群体的附加弛豫项。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Back-action Driven Electron Spin Singlet-Triplet Excitation in a GaAs Quantum Dot
在单个量子点(QD)中,电子被附近量子点接触(QPC)的反作用从热平衡中驱动出来。我们发现,当激发态弛豫速率相对于RTS隧穿速率缓慢时,可以用随机电报信号(RTS)统计来探测对能量激发态的驱动。我们研究了最后几个电子,并发现反作用驱动的自旋单重态-三重态(S-T)激发的所有偶数个电子。我们发展了一个唯象模型来定量描述自旋S-T激发率,这使我们能够评估反作用对自旋S-T量子比特操作的影响。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Effect of electric current on optical orientation of electrons in AlGaAs/GaAs heterostructure
研究了横向电流对AlGaAs/GaAs异质结H带光致发光的影响。利用连续波和时间分辨光致发光谱以及时间分辨克尔旋转研究了H带电子的光致发光谱强度和光学取向。结果表明,H-带是由于重空穴的重组本地化的异质界面与光激发电子吸引到异质界面从GaAs层。两条衰变时间明显不同的谱线构成了H带:一条短寿命的高能谱线和一条长寿命的低能谱线。高能谱线来源于沿结构面自由运动的电子的复合,低能谱线来源于界面附近施主束缚电子的复合。施加约100-200 V/cm的横向电场导致两条线的淬灭。这种淬灭是由于异质界面附近的电子浓度的减少,作为一个结果的光电流诱导加热的GaAs层中的电子。相反,异质界面附近的电子被有效冷却,因此界面附近的施主在高达~ 100 V/cm时并不完全空,这与体材料的情况形成鲜明对比。异质界面附近施主束缚电子的光学自旋极化对电场的依赖性很弱。它们的极化动力学由晶格核超精细场中的自旋退相决定。长的自旋记忆时间(> 40 ns)可能与电子自旋弛豫的Bir-Aronov-Pikus机制的抑制有关。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall stripes in high-density GaAs/AlGaAs quantum wells
我们报道了在具有高载流子密度($n_e > 4 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$)的GaAs/AlGaAs量子阱的较高朗道能级中形成的量子霍尔条纹(QHS),这有望有利于QHS沿非常规$\left < 1\bar{1}0 \right >$晶轴和沿面内磁场$B_{||}$取向。令人惊讶的是,我们发现,在$B_{||} = 0$在我们的样品中的QHS沿$\left < 110 \right >$方向排列,并且可以重新定向,仅垂直于$B_{||}$。这些研究结果表明,高密度本身不是一个决定性因素,无论是异常的本地QHS取向或对齐相对于$B_{||}$,而量子限制的2DEG可能起着重要的作用。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of hole transfer in a p-type GaAs quantum dot with dense excitation spectrum
介绍了p型GaAs量子点电容耦合量子点接触的低温输运实验。时间平均以及时间分辨检测的充电事件的点被证明,他们被用来提取隧道速率进出的量子点。提取的速率表现出超线性增强的偏置施加在整个点,这是解释在一个密集的频谱的激发态有助于运输,重空穴系统的特性。研究了电荷转移事件的全计数统计和反作用效应。正态累积量以及最近提出的阶乘累积量的计算和讨论,鉴于它们的相互作用系统的重要性。
2013-07-11 cond-mat.mes-hall
Highly indistinguishable single photons from incoherently and coherently excited GaAs quantum dots
半导体量子点正朝着光子量子技术的苛刻要求汇聚。在不同的系统中,尺寸超过自由激子玻尔半径的量子点由于其高振子强度而具有吸引力。虽然这个属性已经收到了很多关注的上下文中的腔量子电动力学,鲜为人知的是这样的点连续发射的单光子的不可压缩性的程度和适当的激发方案,以实现高不可压缩性。一个突出的例子是通过局部液滴蚀刻获得的GaAs量子点,其最近优于其他系统作为纠缠光子对的触发源。在这些点上,我们比较了不同的单光子激发机制,我们发现(i)一个“声子瓶颈”和通过激发态的常规激发和(ii)光子不可逆性差90%以上的严格共振和非相干声学和光学声子辅助激发。在这些激发方案中,光学声子辅助激发能够实现直接的激光抑制,而不会对源亮度以及高光子不可逆性造成损害。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall
Magneto-phonon resonance in photoluminescence excitation spectra of magneto-excitons in GaAs/AlGaAs Superlattices
在垂直于样品层的强磁场B作用下,GaAs/AlGaAs超晶格中的基态重空穴磁激子(1 sHH型)的光致发光激发(PLE)谱中,磁激子(ME)激发态的峰强度显著增加.当改变B时,PLE峰的强度被测量为激发ME峰和系统的基态之间的能量分离$ΔE$的函数。已发现的共振轮廓具有最大值在$ΔE_{\rm max}$接近的GaAs LO声子的能量。然而,$ΔE_{\rm max}$的值取决于受激ME态的量子数。所揭示的非常低的量子效率的研究样品,使我们能够归因于所观察到的共振的非辐射磁激子弛豫速率的增强所产生的由于LO-声子发射。所提出的理论模型与实验观测符合得很好,提供了一种从$ΔE_{\rm max}$对激发ME态量子数的依赖关系中提取1 sHH磁激子“面内”色散的方法.
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Excitons and their Contributions to Shift Current Transients in Bulk GaAs
在14带k.p能带结构模型的基础上,通过数值求解半导体Bloch方程,得到了GaAs体材料近带隙激发的漂移电流瞬态.这种方法提供了一个透明的描述的光学诱导的激发带间,子带间,和带内激发,使不同的贡献之间的明确区分的移位电流瞬变,并充分包括谐振以及非谐振过程。在我们的数值解中使用倒易空间中的测地线网格,我们能够将电子-空穴库仑吸引力与我们的各向异性三维能带结构相结合。我们得到了激子吸收峰和连续吸收的增强,并表明激子波函数包含了显着的各向异性量。激子共振处的光学激发产生显著强度的移位电流瞬变,然而,由于电子-空穴吸引,移位距离小于上述带隙激发。因此,我们表明,我们的方法是能够提供重要的信息,在原子尺度上的超快电子动力学。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall
Selection and jump rules in electronic Raman scattering from GaAs/Al_{x}Ga_{1-x}As artificial atoms
本文从理论上描述了GaAs/ Al_{x} Ga_{1-x} As人工原子在外加磁场作用下的电子喇曼散射。在偏振和去偏振几何中计算了激光激发能在E_{gap} -30 meV到E_{gap}之间的拉曼光谱。集体激发和单粒子激发的偏振比表明,一旦磁场被打开,拉曼偏振选择规则被打破,在我们的计算中预测在带隙处的拉曼强度跳跃规则。这一规则可以作为一个有用的工具,用于识别低磁场中量子点中电子激发的物理性质(电荷或自旋)。
2005-05-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic control of spin-orbit fields: a first-principles study of Fe/GaAs junctions
从第一性原理出发,揭示了Fe/GaAs界面自旋轨道场的微观结构。基于对称性的方法允许从任何面内磁化方向的电子能带结构获得一般布洛赫态的自旋轨道场-它们的幅度和方向。它表明,自旋轨道场不仅取决于跨界面的电场,但也令人惊讶地强烈的Fe磁化方向,打开其磁控制的前景。这些结果为研究铁磁/超导体系中的自旋轨道输运和光学现象提供了重要线索。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optimal geometry of lateral GaAs and Si/SiGe quantum dots for electrical control of spin qubits
我们研究了磁场的取向和量子点相对于晶体学坐标的取向对在栅控半导体量子点中实现的电控量子比特的质量的影响。我们发现,由于自旋-轨道相互作用的各向异性,改变两个方向,它是可能的,以调整量子比特的意义上优化的比例耦合到声子和控制电场。我们发现的条件下,这种最佳的设置可以通过单独重新定向的磁场,当一个特定的定位点是必需的。我们还发现,自旋轨道相互作用强度的相对符号的知识允许选择一个鲁棒的最佳点几何形状,点主轴沿着[110]或[1 $\overline{1}$ 0],其中量子位总是可以通过重新定向磁场来优化。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall
THz Superradiance from a GaAs: ErAs Quantum Dot Array at Room Temperature
我们报告了实验证据,表明GaAs矩阵中的ErAs量子点阵列在1550 nm脉冲激发下在室温下在太赫兹频率区域产生合作自发发射--迪克超辐射。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall
Deterministic preparation of spin qubits in droplet etched GaAs quantum dots using quasi-resonant excitation
我们提出了第一个全面的研究确定性自旋制备液滴蚀刻GaAs量子点的激发态共振。这一成果为今后基于GaAs量子点材料平台的自旋量子位量子存储器的研究提供了便利。通过对一系列激子基阶跃迁的激发光谱的观测,揭示了不同量子点能级即壳层的性质。在准共振激发光谱中创新性地使用偏振分辨激发和检测有助于确定$85$ $\%$的最大自旋制备保真度-而不管实验室和量子点偏振本征基的相对取向。此外,特性的非辐射衰减时间作为一个功能的基态,激发共振和激发功率水平,产生的衰减时间低至$29$ ps的s-p-壳层激发态跃迁。最后,通过时间分辨相关光谱分析,证明了所采用的激发方案对量子点跃迁的电子环境有显著的影响,从而影响其电荷和相干性。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field study of exciton nonradiative broadening excitation spectra in GaAs/AlGaAs quantum wells
本研究通过测量附加激光激发下基态激子非辐射展宽的依赖关系,结合高达6 T磁场,追踪了14 nm GaAs/AlGaAs量子阱中Landau能级与尺寸量子化激子态的形成演化,并利用有限差分法数值计算验证了实验结果。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin-orbit induced electron spin relaxation in [001] and [111] grown GaAs quantum dots
本文系统地研究了GaAs量子点单电子塞曼子能级间的自旋弛豫各向异性。QD经受面内磁场。随着磁场方向的变化,弛豫率周期性地振荡,显示出弛豫率被抑制几个数量级的“神奇”角度。这种行为在具有不同形状、高度、晶体学取向和外场的量子点中被发现。这些角度的起源可以追溯到哈密顿量的自旋混合项的对称性。在[001]生长的量子点中,Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的抑制角是不同的。相比之下,在[111]生长的量子点中,它们是相同的,这应该有助于彻底抑制自旋轨道诱导的弛豫。我们的研究结果表明,立方Dresselhaus条款发挥关键作用,在确定自旋弛豫各向异性,即使在准二维量子点。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Large Enhancement of the Photoluminescence Emission of Photoexcited Undoped GaAs Quantum Wells Induced by an Intense Single-Cycle Terahertz Pulse
在连续波激光激发下,强太赫兹(THz)脉冲在非掺杂的高质量GaAs/AlGaAs量子阱中产生光致发光(PL)闪光.激子的数量增加10000倍的稳定状态下,只有激光激发。太赫兹电场依赖性和PL闪光强度的弛豫动力学表明,太赫兹脉冲的强电场在1皮秒周期内电离杂质态,并从AlGaAs层中含有杂质态的巨大储层中释放载流子。
2013-07-16 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spectroscopy of exciton-polaritons in a GaAs-based microcavity
本文系统地研究了强耦合条件下GaAs基微腔中的双光子激发过程。我们观察到二次谐波产生共振的上,下极化激元的水平,这表现出很强的依赖于相应的极化激元的光子分数。此外,我们已经进行了双光子激发光谱,以确定$2p$激子状态,这是至关重要的操作作为太赫兹激光器件,这是最近提出的[A. V. Kavokin等人,物理修订信函\textbf{108},197401(2012)]。然而,不能识别出$2p$激子态的明显特征,这表明双光子泵浦效率低。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Ultrafast photodetection in the quantum wells of single AlGaAs/GaAs-based nanowires
本研究探究含GaAs基量子阱的单根Al₀.₃Ga₀.₇As/GaAs核壳纳米线的超快光电特性,发现量子阱共振激发下的皮秒光电流源于Dember效应,核层激发则产生位移电流与光热电电流,为超快光电器件研发提供了新依据。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Kinetics of the inner ring in the exciton emission pattern in GaAs coupled quantum wells
我们报告的激子发射模式的内环的动力学。发现在激光激发开始之后的内环的形成时间为约30 ns。内环也被发现在激光终止后4 ns内消失。后一个过程伴随着光致发光(PL)强度的跳跃。PL跳跃的空间依赖性表明,即使在激光激发期间,激光激发区域(包括内环区域)之外的激子也被有效地冷却至晶格温度。环的形成和消失的激子运输和冷却方面的解释。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall
Two-electron dephasing in single Si and GaAs quantum dots
我们研究了GaAs和Si中单个量子点中双电子态的退相。我们调查退相诱导的电子-声子耦合和电荷噪声解析纯轨道激发GaAs和Si,以及纯谷激发Si。在GaAs中,极性光学声子产生了最重要的贡献,导致典型的退相速率为~5.9 GHz。对于Si,谷间光学声子导致约140 kHz的轨道激发和约1.1 MHz的谷激发的典型退相速率。对于谐波,无序的量子点,电荷噪声是高度抑制的轨道和谷激发,因为没有一个可观的偶极矩耦合到电场变化的电荷波动。然而,非谐性和无序性都破坏了系统的对称性,这可能导致增加的偶极矩,因此更快的退相速率。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magneto-photoluminescence in GaAs/AlAs core-multishell nanowires: a theoretical investigation
在非微扰横向磁场中,预测了调制掺杂核-多壳纳米线的磁光致发光随光激发强度的变化。我们使用自洽场的有效质量近似内的方法来确定光激发的电子和空穴的人口,包括复杂的组成和各向异性的几何形状的纳米材料。的光致发光的演变分析作为一个函数的i)光激发功率,ii)磁场强度,iii)类型的掺杂,和iv)各向异性相对于场取向。
2015-09-21 cond-mat.mes-hall
On the role of electron-phonon interaction in the resistance anisotropy of two-dimensional electrons in GaAs heterostructures
分析了GaAs异质结中电子-声子相互作用对二维电子单向电荷有序态(条纹相)能量的贡献。计算了能量对电子密度调制方向的依赖关系。结果表明,在靠近(001)面的电子层中,压电和形变势相互作用之间的干涉导致条纹沿[110]轴择优取向。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Real-time modelling of Optical orientation in GaAs: generation and decay of the degree of spin polarization
我们提出了一个实时的从头计算描述的光学取向在体GaAs由于耦合与超短圆偏振激光源。正确地再现了自旋极化电子在导带中的注入,并且出现了平行于激光传播方向($z$)的非零自旋极化($\mathbf{P}$)。详细分析了$\mathbf{P}(t)$的产生和演化过程。单$\mathbf{k}$点动力学是绕固定轴的进动运动,具有恒定的$|\mathbf{P}|$和固定的频率。相反,$\mathbf{k}$积分信号仅示出时间相关的$P_z(t)$,并且由于退相干而在激光泵浦结束后几皮秒衰减。退相干的出现是因为由泵浦激活的个体贡献引起相消干涉。我们解释的\emph{free induction decay}几年前提出的机制方面的结果。对于第一次,我们能够再现这样的效果在一个完整的从头算的方式,给出了相关的衰变时间的定量估计。我们的结果也显示了一个可能的解释,在许多实时从头计算模拟观察到的自旋磁化强度的时间衰减。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signatures of four-particle correlations associated with exciton-carrier interactions in coherent spectroscopy on bulk GaAs
瞬态四波混频的块状GaAs的主要带间跃迁的宽带激发条件下的研究,使四粒子相关性与简并(激子-激子)和非简并(激子-载流子)相互作用进行研究。真实的二维傅里叶变换光谱(2DFTS)揭示了一个复杂的响应,在重空穴激子发射能量的变化与吸收能量,范围从对角线上的色散,通过吸收低能量带间跃迁的色散与带隙以上的带间跃迁高相反的符号。使用多体效应增强的多级模型的模拟提供了极好的协议与2DFTS实验,并表明,激发诱导的退相(EID)和激发诱导的位移(EIS)影响简并和非简并相互作用等效,具有较强的激子-载流子耦合相对于激子-激子耦合约一个数量级。这些模拟还表明,EID效应是三倍强于EIS的半导体的相干响应。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Fine structure of phonon replicas in a tunnel spectrum of a GaAs quantum well
实验研究了共振隧穿二极管伏安特性中声子复制的精细结构。二极管的I-V曲线在不同方向的磁场的详细研究,可以确定的起源的精细结构中的功能。在LO声子辅助隧穿和极化子共振隧穿两种模型的框架下,这些特征的电压位置与计算结果一致。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall
Theoretical investigation of spin-filtering in CrAs / GaAs heterostructures
用LMTO局域自旋密度泛函理论计算了体相fcc GaAs、fcc和四元CrAs以及CrAs/GaAs超晶胞的电子结构,并提取了[1,0,0] GaAs/CrAs界面随自旋取向的能带排列(能带偏移).横向晶格常数固定到实验体GaAs值,局部能量最小值被发现为四重CrAs单电池略有($\approx$ 2%)减少纵向([1,0,0])晶格常数。由于所确定的自旋相关能带对准,CrAs的半金属性不再是自旋过滤的关键要求。受这些发现的鼓舞,我们研究了自旋相关的隧道电流在[1,0,0] GaAs/CrAs/GaAs异质结内的非平衡格林函数方法的一个有效的紧束缚哈密顿量来自LMTO电子结构。结果表明,这些异质结构是有效的室温全半导体自旋过滤器件的可能候选人。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Effect of the Pauli principle on photoelectron spin transport in $p^+$ GaAs
在p+ GaAs薄膜中,通过成像自旋极化曲线与离紧聚焦光激发点距离的函数关系,从理论和实验上研究了光电子简并对自旋输运的影响.在电子气简并(高浓度,低温)下,在极化分布的中心处出现下降,在距中心约$2 \; μm$的距离处出现极化最大值。这个违反直觉的结果揭示了光电子扩散依赖于自旋,这是泡利原理的直接结果。这导致自旋刚度的浓度依赖性,而自旋依赖性的迁移率被发现是弱的掺杂材料。考虑了局域激光激发下简并电子气中自旋输运的各种效应。的耦合扩散方程的数值解的数据的比较表明,双极耦合与孔的激发点的稳态光电子密度增加,因此退化引起的极化下降的幅度。热电电流预计取决于自旋下简并(自旋Soret电流),但这些电流是可以忽略不计的,除了在非常高的激发功率,他们发挥相对较小的作用。由于空穴气的静电屏蔽,库仑自旋阻力和带隙重整化可以忽略不计。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall
Radiation induced zero-resistance states in GaAs/AlGaAs heterostructures: Voltage-current characteristics and intensity dependence at the resistance minima
高迁移率二维电子系统在微波激发时在宽磁场间隔上表现出电阻消失,在电阻最小值处随着辐射强度的增加电阻特征性减小。在这里,我们报告的实验结果检查的电压-电流特性,和电阻在最小值与微波功率。研究结果表明,在没有微波激发的情况下,非线性的V-I曲线在辐照下变得线性化,与预期不同,并且它们表明辐射强度和逆温度的作用之间的相似性。
2004-11-01 cond-mat.mes-hall
Spin Hot Spots in Single-Electron GaAs-based Quantum Dots
数值计算了弱耦合双量子点中单电子的自旋弛豫。声子辅助自旋翻转是允许的线性和立方自旋轨道耦合和核自旋的存在。该速率被计算为点间耦合、磁场强度和取向以及点偏置的函数。在面内磁场中,由于自旋-轨道相互作用的各向异性,速率相对于磁场取向是强各向异性的。核自旋的影响可以忽略不计。在面外场中,由于自旋轨道耦合的选择规则,核自旋起着更重要的作用。我们的理论显示出与[Srinivasa等人,PRL 110,196803(2013)],使我们能够提取该实验中线性自旋轨道相互作用强度的信息。我们估计它们对应于大约5-15 $μ$ m的自旋轨道长度。
2013-09-16 cond-mat.mes-hall
Ultrafast shift and rectification photocurrents in GaAs quantum wells: Excitation intensity dependence and the importance of bandmixing
采用基于14带${\mathbf k} \cdot {\mathbf p}$模型的多子带半导体Bloch方程的微观方法,计算了GaAs量子阱在飞秒激光脉冲激发下光电流的时间动力学.这种方法提供了一个透明的带间,子带间和带内激发的描述,完全包括所有的共振以及非共振激发,并对待光-物质相互作用的非微扰。对于线性极化激发,光电流包含来自移位和整流电流的贡献。我们数值计算和分析这些电流产生的飞秒激光脉冲激发[110]和[111]取向的GaAs量子阱。结果表明,经常采用的微扰$χ^{(2)}$的方法打破了峰值场大于约10 kV/cm和非微扰效应导致的位移和整流电流的峰值的减少和时间振荡,起源于拉比flopping。特别是,我们发现一个复杂的振荡光子能量的位移和整流电流的大小的依赖关系。我们的模拟表明,这种依赖性是重空穴和轻空穴价带之间混合的结果。这是一个令人惊讶的发现,因为能带混合对光电流强度的影响甚至比吸收系数更大。对于[110]取向的GaAs量子阱,计算的光子能量依赖性与实验结果进行了比较,得到了很好的一致性,这验证了我们的理论方法。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Response of the two-dimensional electron gas of AlGaAs/GaAs heterostructures to parallel magnetic field
本文研究了AlGaAs/GaAs异质结中二维电子气在平行于界面磁场作用下的输运性质。金属相的磁电阻相对于面内磁场和通过样品的电流的取向是正的和弱各向异性的。在低电子密度($n_s< 5\times 10^{10}$ cm $^{-2}$)下,实验数据可以在自旋相关方法内充分描述,而在高$n_s$下,磁阻机制的变化如从$n_s$ -归一化磁阻的独立性推断的。
2000-09-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Lifetime in Ultra-High Quality GaAs Quantum Wells: Relationship to $Δ_{5/2}$ and Impact of Density Fluctuations
我们认为来自低场Shubnikov-de Haas振荡的量子寿命作为GaAs量子阱中的二维电子气的质量的度量,其表示N = 1朗道能级的分数量子霍尔态中的大激发隙。分析表明两个显著特征:1)小密度不均匀性显著影响Shubnikov-de Haas振荡的振幅,使得正则方法(参见。Coleridge,Phys.Rev.B \textbf{44},3793)用于确定量子寿命的$τ_q$基本上低估了$τ_q$,除非明确考虑密度不均匀性; 2)$τ_q$与由$Δ_{5/2}$测量的质量没有很好的相关性,$Δ_{5/2}$是分数量子霍尔态在5/2填充时的激发间隙。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Zeeman splitting in p-type GaAs quantum point contacts
利用低温电导谱测量了p型GaAs/AlGaAs异质结量子点接触的面内和面外磁场取向下一维子带的塞曼分裂。所得到的面内g因子与以前的量子线实验定性一致,而定量差异可以理解为增强的准一维约束各向异性。讨论了约束势对各向异性的影响,并得到了面外g因子的估计,与以前的实验相比,更接近理论预测。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall
High-field magneto-excitons in unstrained GaAs/AlGaAs quantum dots
从理论和实验上研究了无应变GaAs/AlGaAs量子点中激子态的磁场依赖性。研究了在不同取向的磁场中基态和激发态的抗磁位移。在理论研究中,我们在单带有效质量近似下进行了计算,包括能带非抛物性、全实验三维点形和电子-空穴库仑相互作用。这些计算结果进行了比较与实验结果的地面和激发态的字段高达50特斯拉。理论与实验结果吻合较好。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Ultrafast magneto-photocurrents in GaAs: Separation of surface and bulk contributions
我们诱导超快磁光电流在GaAs晶体采用带间激发飞秒激光脉冲在室温下和非侵入性分离的表面和整体电流响应的贡献。不同的对称性贡献之间的分离是通过测量同时发射的太赫兹辐射不同的样品取向。线偏振和圆偏振激发的磁光电流的激发强度和光子能量依赖性揭示了不同微观起源的参与,其中之一,我们认为是逆自旋霍尔效应。我们的实验对于更好地理解磁场中复杂的动量-空间载流子动力学具有重要意义。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-dephasing anisotropy for electrons in a diffusive quasi-1D GaAs wire
我们提出了一个数值研究的电子自旋系综的退相扩散准一维GaAs线由于D 'yakonov-Perel'自旋退相机制。当线的宽度小于自旋旋进长度,Rashba和线性Dresselhaus自旋轨道场的强度相等时,发现线的自旋退相受到很强的抑制,这种抑制表现出对线相对于晶格的取向的很强的依赖性。现实情况下的相关性进行评估,通过研究这种效果如何降低偏离强度的Rashba和线性Dresselhaus字段,并列入三次Dresselhaus长期。
2008-10-08 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin Dephasing in (110) GaAs Quantum Wells: Anisotropy and Intersubband Effects
在(110)取向衬底上生长的GaAs/(AlGa)As量子阱中观察到了强的电子自旋退相干各向异性。垂直于生长方向的自旋的自旋寿命比沿着(110)的自旋短大约一个数量级。两个自旋取向的自旋寿命分别在80和120 K的温度以上单调下降。对于沿(110)方向的自旋,这种下降是非常令人惊讶的,并且不能用通常的DyakonovPerel退相机制来解释。提出了一种基于电子在不同量子阱子带间散射的自旋退相机制。
2004-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnetic- and electric-field-induced anomalous Hall currents from optical excitation of Landau transitions in bulk GaAs
本研究通过超快光激发和太赫兹探测,在体相GaAs中观测到磁场电场联合诱导的反常霍尔电流(BE-AHC),发现其峰值源于朗道能级间跃迁,并揭示了电子回旋运动对光谱的独特影响。
2025-03-27 cond-mat.mes-hall
Imaging ambipolar diffusion of photocarriers in GaAs thin films
本文分析了GaAs钝化自支撑薄膜在强聚焦激光激发下的稳态发光图像随光激发功率的变化。虽然在非常低的光激发功率下光电子的单极扩散占主导地位,但是由于双极扩散的开始,增加的功率导致图像中心附近的扩散常数减小。结果是一致的扩散方程的数值解,并与物理分析的发光强度在图像的中心,它允许作为电子浓度的函数的双极扩散常数的测定。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetoresistance of GaAs two-dimensional holes
在低温下对高质量GaAs(311)A二维空穴进行的实验表明,用面内磁场($B$)测量的磁阻与$B$相对于晶轴和电流方向的方向有显著的相关性.磁阻特征,特别是$B$的值,在该值以上电阻率表现出绝缘行为,取决于$B$的取向。为了解释这些数据,需要考虑空穴的各向异性能带结构和存在$B$时自旋子带的重新布居,以及轨道运动与$B$的耦合。
2000-05-21 cond-mat.mes-hall
Exciton Beats in GaAs Quantum Wells: Bosonic Representation and Collective Effects
利用自由玻色子相干态模型讨论了GaAs量子阱瞬态光学实验中观察到的轻重空穴拍频现象。这种方法进行了比较与基于几级表示的描述。结果导致解释的节拍,由于经典的电磁干扰。玻色子图像正确地描述了扩展态的光子激发,并解释了涉及激子密度相干控制和瑞利散射拍频的实验。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall
Reconstruction of nuclear quadrupole interaction in (In,Ga)As/GaAs quantum dots observed by transmission electron microscopy
通过高分辨率透射电子显微镜对退火的(In,Ga)As/GaAs量子点进行了微观研究。从显微图像中提取了(In,Ga)As合金的Cauchy-Green应变张量分量分布和化学成分。图像处理允许在各个原子柱处重建应变诱导的电场梯度,从而提取核四极相互作用的幅度和不对称参数。核磁共振吸收光谱分析的电场梯度和静态磁场的平行和横向相互取向。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall