Suppression of exciton dephasing in quantum dots through ultrafast multipulse control
我们研究了Viola和Lloyd [Phys. Rev. A 58,2733(1998)]开发的方案在基于激子的自组装量子点量子计算中控制退相的有用性和可行性。我们证明了通过施加一个简单的周期性控制脉冲序列,可以显著增强受声子诱导的退相作用的受限激子量子比特的光学相干性。量子点的形状对退相特性有显著影响。值得注意的是,我们发现,具有为实现量子计算而优化的参数的量子点是最容易受到失相影响的,然而周期性去耦对于这种类型的量子点是最有效的。我们还表明,电场的存在下,这是一个必要的成分,许多激子为基础的量子计算计划,可以进一步提高控制效率。我们的研究结果表明,动态解耦可能是一种方法的选择,在量子算法的空闲阶段的激子量子比特的鲁棒存储。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Information Processing Using Excitonic States of Quantum Dots and an Optical Cavity Manipulated by Collinear Laser Fields
在本文中,我们研究了一个用于量子信息处理的量子门的实现,该量子门是在共线激光场操纵的光腔中的量子点系统中实现的。为了简单起见,我们只给出了腔中两个量子点与两个共线场相互作用的模拟的理论和数值结果。可以以与两个量子点系统类似的方式来完成对腔中的许多量子点系统的扩展。结果表明,由于采用了共线场,通过适当选择共线场的失谐量和振幅,可以实现双量子比特门操作。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum entanglement and information processing via excitons in optically-driven quantum dots
我们展示了如何光驱动耦合量子点可以用来制备最大纠缠贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格态。操纵产生这些高度纠缠态所需的选择性光脉冲的强度和持续时间为我们提供了处理基于固态的量子信息的关键要素。理论预测表明,在激子态的退相干发生之前,可以进行几百次单量子比特旋转和受控非门。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Formation of Plasmon-Polariton Pulses in the Cooperative Decay of Excitons of Quantum Dots Near a Metal Surface
金属/电介质界面中表面电磁波脉冲的形成被认为是分布在电介质层中金属表面附近的量子点的激子的协同衰减过程。结果表明,激子能量转移到激发等离子体激元的效率可以通过选择具有特定值的复介电常数的电介质材料来增加。结果表明,在平均场近似下,等离子体激元脉冲形成的半经典模型被简化为附加非线性损失项的摆方程。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitonic states in spherical layered quantum dots
在Hartree近似下,用$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$方法研究了球形量子点中激子的性质。所考虑的球形量子点具有一个中心核和几个不同半导体材料的同心层,这些同心层被建模为连续的势阱和势垒。采用自洽迭代法求解了电子-空穴对的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量和库仑方程。空量子点和电子-空穴对的光谱的计算是通过非常精确的数值近似来执行的。结果表明,激子结合能与量子点的核半径呈强非线性关系。特别地,对于具有两个势阱的量子点,结合能呈现出大的陡峭变化。这最后的行为解释在不同材料之间的界面处的极化电荷和本征函数的匹配条件。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Optical Activity of the Dark Exciton
我们提出了一个唯象模型来考虑形状对称性破缺对自组装量子点光学性质的影响。我们比较了量子点的双重旋转和两个反射($C_{2v}$)的对称性和量子点中,这种对称性减少了微扰的一个反射($C_{s}$)。我们发现,这种对称性的减少大大影响了暗激子的光学活性。在对称量子点中,暗激子本征态之一是完全暗的,另一个由于重空穴和轻空穴混合而具有沿着量子点的对称轴(生长方向)极化的小偶极矩。在非对称量子点中,两个暗激子的本征态与具有垂直于生长方向的偶极矩的交叉线偏振的亮激子的本征态混合。作为这种混合的结果,暗激子本征态之一是暗的,而另一个具有垂直于生长方向线性极化的偶极矩,像较低能量的亮激子本征态。我们的模型符合最近获得的实验数据。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Statistical study of stacked/coupled site-controlled pyramidal quantum dots and their excitonic properties
我们报告堆叠的多个量子点(QD)内形成的倒金字塔形的凹陷,这使得量子点本身的精确定位。具体来说,我们制造了具有不同点间距离的双量子点和具有两个以上名义上高度对称的量子点的集合。对于每一个,量子点之间的相互作用的影响进行了研究,通过光致发光光谱表征大量的量子点。观察到发射能量的明显红移以及其偏振方向的变化,表明量子点之间的相互作用增加。最后,我们展示了堆叠的量子点如何有助于影响激子复合物的充电。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decay dynamics and exciton localization in large GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们研究了液滴外延生长的大尺寸无应变GaAs量子点中激子的光发射和衰减动力学。从时间分辨的测量结合理论模型,我们表明,液滴外延量子点的量子效率约为75%和振荡器强度之间的8和10。量子点被发现是完全描述的强约束激子的模型,在理论预测,激子在大量子点表现出所谓的巨振子强度。我们将这些发现归因于生长过程中材料混合产生的潜在最小值中的局部基态激子。我们通过从声子展宽的光致发光光谱中提取电子和空穴波函数的大小,为激子的强约束机制提供了进一步的证据。此外,我们探索的衰变动力学的温度依赖性,并为一些量子点,观察到一个显着的有效跃迁强度随温度的降低。我们量化和解释这些效应作为一个固有的属性,由于热激发的基态激子的大量子点。我们的研究结果提供了一个详细的了解一般的大量子点的光学性质,特别是通过液滴外延生长的量子点。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Massive creation of entangled exciton states in semiconductor quantum dots
强激光脉冲在非均匀加宽的量子点介质中传播,大量产生纠缠激子态。脉冲通过后,所有的单激子状态保持未填充(自诱导透明),而双激子相干(激子纠缠)是通过双光子跃迁产生的。我们提出了几个实验技术,观察这种意想不到的行为。
2002-11-05 cond-mat.mes-hall
Mechanism and Statistic Theory of Multiple Exciton Generation in Quantum Dots
基于核子-核子碰撞中多粒子问题的费米近似,给出了量子点中多激子产生的统计理论。我们对不同量子点中由单光子吸收引起的多激子产生效率的估计与实验数据符合得很好。
2011-02-04 cond-mat.mes-hall
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
Theory of Fast Quantum Control of Exciton Dynamics in Semiconductor Quantum Dots
从理论上探讨了半导体量子点中多激子态动力学的光学量子控制技术。复合双色锁相脉冲被证明可以减少激子和双激子上的基本量子操作的时间一个数量级或更多。分析和数值方法设计的脉冲序列进行了研究。操作的保真度用于衡量其质量。一个改进的量子傅里叶变换算法构造只有拉比旋转,并示出减少操作的数量。通过数值模拟对所设计的脉冲在算法中的应用进行了测试。
2001-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
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
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
In-plane radiative recombination channel of a dark exciton in self-assembled quantum dots
我们证明了自组装量子点中暗激子的辐射复合通道的证据。该通道是由于激子基态中的光空穴混合物。它的存在,实验证实了从样品的解理边缘的暗激子光致发光的直接观察。偏振分辨的测量结果表明,从暗激子复合产生的光子只在垂直于生长轴的方向上发射。暗激子寿命和面内空穴g因子之间的强相关性使我们能够表明辐射复合是CdTe/ZnTe量子点中暗激子的主要衰减通道。
2013-01-03 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
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
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
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
Kondo excitons in self-assembled quantum dots
我们描述了新的激子在量子点允许与费米电子海的相互作用。我们认为,这些激子可以实现非常简单的自组装量子点,使用作为主机的费米海的润湿层。我们表明,隧道杂交的带电激子与费米海导致两个显着的影响,在光谱。首先,光致发光线变得强烈依赖于垂直偏压。其次,当激子自旋不为零时,近藤效应会导致特殊的光致发光谱线形状,其线宽由近藤温度决定。
2002-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Slow Exciton Spin Relaxation in Single Self-Assembled In$_{1-x}$Ga$_x$As/GaAs Quantum Dots
采用原子经验赝势方法计算了单个自组装In $_{1-x}$ Ga $_x$ As/GaAs量子点中声学声子辅助的激子自旋弛豫.我们发现,从亮到暗激子态的转变是由库仑关联效应引起的。由精细组态相互作用计算得到的激子自旋弛豫时间在纯InAs/GaAs量子点中约为15- 55 $μ$ s,在合金量子点中甚至更长。这些结果与以前的理论和实验结果相矛盾,这些结果表明激子自旋时间非常短(几ns),但与最近的实验表明激子具有长自旋弛豫时间($>$ 1 $μ$ s)一致。
2013-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Phonon effects on the radiative recombination of excitons in double quantum dots
从理论上研究了载流子-声子耦合作用下双量子点中激子的辐射复合。我们发现声子诱导的纯退相效应和激子态之间的跃迁强烈地改变了自发发射过程,使其对温度敏感,这可能导致时间分辨发光的非单调温度依赖性。我们还表明,在特定的共振条件下,双激子带间偏振可以相干转移到激子的,导致延长的总相干偏振的寿命,这是反映在系统的非线性光谱。我们研究了这种效应对声子诱导退相干的稳定性。
2011-05-27 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
Magneto-optical properties of charged excitons in quantum dots
我们给出了磁场对半导体量子点中激子影响的实验和理论结果。我们发现一个显着的差异之间的强和弱的限制制度。对于弱约束,激子抗磁位移强烈依赖于过剩电荷,对应于中性激子的常规抗磁位移的符号反转。在这个极限下,我们认为具有两个或更多额外电子的激子的光学性质与中性激子和trion的光学性质是根本不同的。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el