Depolarization of Electronic Spin Qubits Confined in Semiconductor Quantum Dots
量子点可以说是物质自旋量子比特和飞行光子量子比特之间的最佳接口。使用量子点器件来产生联合自旋光子态需要电子自旋量子比特被存储延长的时间。因此,研究受限于各种量子点的载流子自旋的相干性具有重要的科学和技术意义。在这项研究中,我们报告的自旋弛豫测量五种不同形式的电子自旋量子位限制在同一个量子点。特别是,我们使用所有的光学技术来测量自旋弛豫的限制重空穴和暗激子-一个长寿命的电子-重空穴对平行自旋。在没有外加磁场的情况下,我们对电子、重空穴、暗激子、正负三电子自旋弛豫的测量结果与中心自旋理论一致,该理论认为载流子自旋的退相是由于它们与形成量子点的原子核自旋的超精细相互作用。我们证明了重空穴的退相比电子慢得多,并且从实验和理论上证明了暗激子的退相比重空穴慢,这是由于电子-空穴交换相互作用部分地保护了暗激子的自旋态不发生退相.
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of a single Mn spin in a quantum dot: Role of carrier spin relaxation
为了解释最近观察到的存在于量子点内的单个Mn自旋的光学取向现象,引用了具有数十纳秒特征时间尺度的Mn自旋弛豫过程。我们表明,在考虑到激子和Mn自旋的混合状态(由于sp-d交换相互作用)后,所观察到的Mn光学取向时间可以通过仅调用载流子自旋弛豫过程来解释。
2010-08-22 cond-mat.mes-hall
Optical Orientation in Ferromagnet/Semiconductor Hybrids
讨论了铁磁/半导体混合结构中半导体电子的光抽运物理。光学取向的半导体电子检测铁磁膜的磁性状态。反过来,混合物的铁磁性可以在半导体的帮助下进行光学控制。铁磁体/半导体界面附近的自旋-自旋相互作用在光读出和铁磁性操纵中起着至关重要的作用。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of the homogeneous non-equilibrium Bose-Einstein condensate of bright excitons (polaritons)
本文建立了一个描述激子极化激元的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡赝自旋动力学的简单模型。它解释了在外部磁场中的非平衡极化激元凝聚体的自旋分裂的抑制,光学对准,以及对准到极化激元取向的转换。结果表明,在没有外场的情况下,极化激元的非平衡凝聚体也可能出现自发圆极化和自旋分裂的增强。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of spins in GaAs:Mn/AlGaAs quantum wells via impurity-to-band excitation
本文报道了在掺Mn窄GaAs/AlGaAs量子阱中进行的光取向实验。我们实验证明了控制的自旋极化通过光学取向通过杂质带激发和观察依赖于泵浦功率的发光偏振的符号反转。由于量子限制效应,位于量子阱中Mn受体上的空穴的g因子也被发现从其体积值被相当大地修改。这一发现表明了局部环境对半导体纳米结构中掺杂剂磁性的重要性。
2016-09-01 cond-mat.mes-hall
Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies
基于Kubo公式,我们评估了石墨烯片的光学电导率。给出了电导率随频率和温度变化的全过程。我们表明,在高频率下,电导率的各向异性可以显着增强。光子吸收依赖于场的偏振方向。在与上下带最大间距相当的频率下,如果场的极化沿Z字形方向,则光子诱导的电子传导被强烈抑制。相应的光传导率比光沿扶手椅方向偏振时弱几个数量级。我们建议,在石墨烯中的吸收的取向选择的属性可以被用作高频部分偏振器的基础。
2007-09-25 cond-mat.mes-hall
Giant optical orientation of exciton spins in lead halide perovskite crystals
本文在铅卤钙钛矿体晶体中实现了高达85%的激子自旋光学取向,通过时间分辨光致发光和量子拍揭示了激子与电子-空穴自旋动力学及自旋关联,并证明了大失谐下自旋弛豫受抑制。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall
Bistability of optically-induced nuclear spin orientation in quantum dots
我们证明了光泵半导体量子点中核自旋极化的双稳性是一个普遍的现象,在很宽的参数范围内。在实验中,这种双稳态通过电子塞曼分裂的滞后行为表现出来,作为泵浦功率或外部磁场的函数。此外,我们的理论预测,核极化可以强烈地影响点中的电荷动力学,导致平均点电荷的双稳态。
2007-05-01 cond-mat.mes-hall
The limiting nuclear polarization in a quantum dot under optical electron-spin orientation and applicability of the box-model of the electron-nuclear dynamics
对于描述量子点电子-核动力学的模型哈密顿量,我们得到了极限核极化随等效核群数变化的精确表达式。结果表明,通过增加基团数目来细化模型哈密顿量,会导致极限核极化的缓慢增长。这使我们能够提出有利于箱模型(所有核都是等效的)的适用性的参数,用于描述在大约数百个光学取向周期的时间间隔内的电子-核自旋动力学。
2008-01-09 cond-mat.mes-hall
Optical alignment and orientation of excitons in ensemble of core/shell CdSe/CdS colloidal nanoplatelets
我们报告的实验和理论研究的光学取向和光学取向的影响,在合奏的核/壳的CdSe/CdS胶体纳米片。在连续波共振激发激子光致发光的条件下,测量了法拉第几何中三个斯托克斯参量与外加磁场的关系。理论模型的发展,考虑到明亮和黑暗的激子状态的情况下,强烈的电子和空穴交换相互作用和随机的面内取向的纳米片系综。数据分析使我们能够估计亮激子和暗激子的时间和能量参数。即使在没有清晰的谱线分辨率的情况下,光学对准效应也能够识别激子和三价子对光致发光光谱的贡献。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall
Spin polarization of Quantum Hall states for filling factors 1 < v < 2 measured with microcavity polaritons
Laboratory for Solid State Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院固体物理实验室);Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所);IBM Research Europe-Zurich(IBM欧洲苏黎世研究中心)
通过微腔极化子测量GaAs二维电子气在量子霍尔区间的自旋极化,观察到v=1的完全自旋极化及Skyrmion引起的快速退极化,并发现v=4/3、8/5态的退极化和v=5/3态的再极化与无相互作用、无无序的复合费米子模型高度一致。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall
Optical orientation and alignment of excitons in ensembles of inorganic perovskite nanocrystals
我们证明了光学取向和排列的激子在一个二维层的CsPbI $_3$钙钛矿纳米晶体制备胶体合成和测量的激子水平的各向异性交换分裂的纳米晶体。从低温(2K)的实验数据中,我们得到了120μeV量级的亮激子态各向异性分裂的平均值。我们的计算表明,有一个显着的贡献分裂由于所有无机钙钛矿纳米晶体的晶体形状各向异性。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall
Influence of Gamma-X mixing on optical orientation and alignment of excitons in (In,Al)As/AlAs quantum dots
本文通过磁场中的光学取向与排列实验,研究(In,Al)As/AlAs量子点中Gamma-X混合对间接激子精细结构及自旋光学性质的尺寸依赖影响。
2023-12-07 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
Optical initialization of hole spins in p-doped quantum dots: orientation efficiency and loss of coherence
本文研究了最近提出的利用亚皮秒圆偏振激光脉冲耦合三电子态实现$p$掺杂量子阱或量子点系统空穴自旋初始化的方案。我们分析了自旋初始化的效率,并预测了由于脉冲激发本身以及声子诱导的自旋退相而导致的固有自旋相干损失,两者都发生在驱动激光脉冲的时间尺度上。我们发现,所实现的取向效果的程度的比例不依赖于脉冲面积,但对温度和失谐敏感。确定了最佳激励参数。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Efficient injection of spin-polarized excitons and optical spin orientation of a single Mn2+ ion in a CdSe/ZnSe quantum dot
圆偏振光激发被用来证明自旋极化激子的有效注入到单个的自组装CdSe量子点在ZnSe势垒。利用极化分辨单点光谱技术研究了在法拉第位形的磁场中激子的自旋转移。对中性激子光致发光谱的详细分析揭示了在量子点中激子自旋弛豫的存在。该过程对于锰点和含有单个Mn $^{2+}$离子的那些都可见。考虑到这一点,我们确定的自旋极化度的激子注入到一个点下的圆偏振的势垒以下的光激发在488 nm。发现在所施加的磁场的整个范围内接近40%。利用已建立的自旋守恒激发通道,我们证明了嵌入在CdSe/ZnSe量子点中的单个Mn $^{2+}$离子的光学自旋取向。
2014-08-13 cond-mat.mes-hall
Electron spin orientation under in-plane optical excitation in GaAs quantum wells
我们研究了GaAs/AlGaAs量子阱中电子自旋在生长方向激发和面内激发时的光学取向。时间和偏振分辨的光致发光激发测量结果表明,共振激发的重空穴导带跃迁,一个可以忽略不计的程度的电子自旋极化面内激发和近100%的激发在生长方向。对于光-空穴导带跃迁的共振激发,激发的电子自旋极化对于面内激发(在生长方向上)具有与激发到连续体中相同(相反)的方向。利用精确的多带激子吸收理论,充分考虑了电子-空穴库仑关联和重空穴-光空穴耦合,很好地解释了实验结果。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall
Optical orientation with linearly polarized light in transition metal dichalcogenides
利用有效质量狄拉克模型,研究了强面外磁场作用下过渡金属二硫属化物半导体单分子膜的光学性质。在Hartree-Fock水平上,我们着重讨论了自旋轨道耦合效应、掺杂水平和电子-电子相互作用对量子阱的影响。我们发现,光诱导谷和自旋不平衡,通常获得与圆偏振光,也可以获得与线偏振光在掺杂制度。此外,我们探索了一种交换驱动机制,以提高自旋轨道分裂的导带,在n掺杂系统中,控制载流子密度和所施加的磁场的强度。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of hole magnetic polarons in (Cd,Mn)Te/(Cd,Mn,Mg)Te quantum wells
利用皮秒抽运-探测克尔旋转效应研究了(Cd,Mn)Te/(Cd,Mn,Mg)Te稀磁半导体量子阱中的光致自旋极化。在1.8 K的温度下,除了振荡信号从光激发的电子和锰自旋进动约外部磁场,一个令人惊讶的长寿命(高达60 ns)非振荡自旋极化检测。这种极化与涉及常驻空穴的平衡磁极化子的光学取向有关。平衡磁极化子的光学取向的建议机制表明,检测到的极化子动力学起源于未激发的磁极化子。极化子自旋动力学由重空穴的各向异性自旋结构控制,导致极化子磁矩冻结在沿结构生长轴取向的两个稳定状态之一中。这些状态之间的自旋弛豫被势垒所禁止,势垒取决于温度和磁场。在磁场中,磁极化子的弛豫随温度的升高而加速。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall
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 and spin-dependent recombination in GaAsN alloys under continuous-wave pumping
本文系统地研究了具有深顺磁中心的半导体中自旋相关复合及其对光电子自旋光学取向的影响。为了这个目的,我们推广的Shockley-Read理论的电子和空穴的复合通过深中心的光诱导自旋极化的自由和束缚电子的津贴。从考虑缺陷与三个电荷状态,我们转向具有九个参数的两个电荷状态模型,并表明它是兼容的未掺杂的砷化镓合金与现有的实验数据。在弱抽运和强抽运的限制下,我们推导出简单的解析方程,这些方程在预测和解释实验结果方面是有用的。实验和理论的依赖性的自旋相关复合比和程度的光致发光圆偏振的泵浦强度和横向磁场进行了比较和讨论。
2010-08-27 cond-mat.mes-hall
Rapid spin depolarization in the layered 2D Ruddlesden Popper perovskite (BA)(MA)PbI
本研究通过多种光谱技术发现二维Ruddlesden-Popper钙钛矿(BA)(MA)PbI中自旋退相位时间远短于光载流子寿命,导致稳态无自旋极化,且自旋退相位几乎不随温度变化,为相关自旋应用指出了瓶颈。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of optical orientation of neutral and negatively charged excitons in n-type semiconductor quantum well
我们报道了一个巨大的电场引起的n型GaAs/AlGaAs量子阱中激子自旋取向的增加。它与光致发光光谱中带负电荷的激子(trions)的形成密切相关。在中性重空穴激子的共振激发下,激子和trion的极化随着在PL光谱中的窄激子-trion偏置跃迁内的电子的电注入而显著增加,这意味着每伏特200%的极化灵敏度。这种效应是由包含驻留电子的量子阱界面波动(所谓的“自然”量子点)非常有效地捕获中性激子引起的。
2006-09-14 cond-mat.mes-hall
Influence of cross-section geometry and wire orientation on the phonon shifts in ultra-scaled Si nanowires
工程的截面形状和尺寸的超尺度硅纳米线(SiNWs)提供了一个有吸引力的方式来调整其结构特性。利用修正的价力场模型计算了圆形、六边形、正方形和三角形硅纳米线的声学和光学声子位移。声学声子蓝移(声学硬化)和光学声子红移(光学软化)显示出对硅纳米线的截面形状和尺寸的强烈依赖性。三角形的硅纳米线具有最小的结构对称性所揭示的分裂的简并弯曲声子模式和显示最小的声硬化和最大的光硬化。声硬化,在所有的硅纳米线,是由于减少的截面尺寸的内部和表面原子之间的振动能量分布的差异。光学软化归因于声子群速度的降低和振动能量密度在内部原子上的局域化。虽然声学声子位移显示出很强的线取向依赖性,光学声子软化是独立的线取向。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall
Theory of optical alignment and orientation of excitons in an ensemble of semiconductor nanoplatelets
Ioffe Institute(约费研究所)
本文提出半导体纳米片单体和ensemble中激子光学对准与取向理论,考虑亮暗激子发射及对称性,示例计算CdSe/CdS核壳结构,并展示参数波动对偏振退相的影响。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of excitons and charged carriers in MAPbI$_3$ perovskite single crystals in the orthorhombic phase
本文在1.6 K下研究正交相MAPbI3钙钛矿单晶中激子与载流子的光取向,测得激子取向度达85%、电子和空穴g因子分别为2.83和0.54,并证明Dyakonov-Perel自旋弛豫机制在该体系中不活跃。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall
Mechanisms of optical orientation of an individual Mn$^{2+}$ ion spin in a II-VI quantum dot
我们提供了一个理论描述的光学取向的一个单一的Mn $^{2+}$离子自旋下的准共振激发实验证明Goryca等人。103,087401(2009)]。我们建立和分析了一个层次的模型,从最简单的假设开始(转移完美的自旋极化激子从Mn自由点到另一个点包含一个单一的Mn $^{2+}$自旋,然后辐射复合),随后添加更多的功能,如自旋弛豫的电子和空穴。特别注意的是暗激子的涌入和双激子形成的过程中,这被证明有助于显着的准共振激发的情况下的取向过程中的作用。分析的方案显示了磁掺杂量子点中激子复合物的多种特征,例如交换积分值、自旋弛豫时间等,导致过多的光学取向过程,其特征在于对光偏振和激光强度的不同依赖性,并且发生在不同的时间尺度上。与实验数据的比较表明,光学取向机制的正确描述需要考虑Mn $^{2+}$自旋翻转过程不仅发生在激子已经处于发光点的轨道基态时,而且发生在激子从高能态转移到基态期间。受量子点中电子和空穴的能量弛豫实验结果的启发,我们重点研究了电子和Mn $^{2+}$自旋相互自旋翻转所允许的双激子产生过程,并表明通过将其纳入模型,我们获得了与准共振驱动Mn $^{2+}$自旋取向实验数据良好的定性和定量一致性.
2017-11-13 cond-mat.mes-hall
Hyperfine interaction of electrons and holes with nuclei probed by optical orientation in MAPbI$_3$ perovskite crystals
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Empa-Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(瑞士联邦材料科技与研究院)
研究了在MAPbI$_3$单晶中利用圆偏振光对电子和空穴自旋的光学取向,发现超精细相互作用是决定低温下载流子自旋动力学的主要因素,并评估了核自旋波动参数。
2026-02-07 cond-mat.mes-hall
Comment on arXiv:0709.3700 "Orientation dependence of the optical spectra in graphene at high frequencies"
Zhang等人在[Phys.Rev.B77,241402(R)(2008)]中报道了在紧束缚模型内采用Kubo公式的单层石墨烯的光谱的理论研究。他们的计算预测,在高频下,石墨烯的光学电导率变得强烈各向异性。特别是,在频率相当的能量分离的上部和下部带在$Γ$点,光学电导率被强烈抑制,如果场偏振是沿着锯齿形方向,而它是显着高的扶手椅一个。我们发现,不幸的是,这个结果只是一个不正确的确定当前运营商在k空间的后果。在这里,我们提出了标准的计划,以获得该运营商正确。结果表明,单层石墨烯的光学电导率确实是各向同性的,这与文献中的其他(理论和实验)研究结果一致。
2016-06-08 cond-mat.mes-hall
Control of valley optical conductivity and topological phases in buckled hexagonal lattice by orientation of in-plane magnetic field
本研究探讨了褶皱六角晶格(如硅烯)在面内磁场和垂直电场下的光学电导率,发现通过调节磁场取向可控制能隙、拓扑相及实现谷选择性电流,为谷锁定材料设计提供新途径。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall
Spin orientation of two-dimensional electron gas under intraband optical pumping
本文发展了二维电子气的自旋取向理论,用于子带内间接光学跃迁。导带中电子的单极光学取向是由与价带中的虚拟中间态的间接散射和允许带间跃迁的选择规则引起的。所考虑的光学取向的机制被证明是在一个固有的关系与特殊的Elliot-Yafet机制的电子自旋弛豫引起的虚拟带间散射。
2002-02-26 cond-mat.dis-nn 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
Optical orientation of excitons in hybrid metal-semiconductor nanostructures
本研究在金属光栅近场中实现激子光学取向,产生大波矢激子,可用于研究量子阱中热激子的精细结构与动力学。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical absorption to probe the quantum Hall ferromagnet at filling factor $ν=1$
光学吸收测量被用来探测自旋极化在整数和分数量子霍尔效应制度。该系统是完全自旋极化只有在填充因子$ν=1$和在非常低的温度($\sim40$ mK)。填充因子($δν\approx\pm0.01$)的微小变化会导致显著的去极化。这表明,在$ν=1$的巡回量子霍尔铁磁体是令人惊讶的脆弱对增加的温度,或对填充因子的微小变化。
2009-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Optical orientation of electron spins by linearly polarized light
已知半导体中圆偏振光的吸收导致电子和空穴自旋的光学取向。在半导体量子阱结构中,载流子的自旋取向可以通过线性或甚至非偏振光来实现。此外,自旋取向的符号和大小可以通过旋转入射光的偏振平面来改变。研究中的效果与量子阱的对称性降低有关,与体材料相比,微观上是由电子和空穴态的零场自旋分裂引起的。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Orientation dependence of optical activity in light scattering by nanoparticle clusters
纳米颗粒簇的光学性质随着组成颗粒的空间排列而变化,而且还随着簇相对于入射光的总体取向而变化。这在纳米级手性和相关手性光学响应的背景下特别重要,例如圆二色性或远场中圆偏振光的差分散射,或近场中光学手性的局部程度。我们探讨了一些典型的几何形状的角度依赖性等数量:一个二聚体的金纳米棒,螺旋的金纳米球,和硅颗粒的线性链。这些例子用来说明可能的变化与光的入射方向的手光学响应,但也因此,一个强大的取向平均程序的重要性时,建模一般集群的粒子在随机取向。我们的结果得到了严格的叠加T-矩阵方法,它提供了精确的取向平均性能的解析公式。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Spin Orientation in Strained Superlattices
从理论上研究了应变半导体超晶格中的光学取向。阐明了自旋极化谱特征与结构参数的关系。SL结构中的第一极化最大值中的极化值被示出为随着价带的hh-和lh-状态之间的分裂而增长,对hh 1-lh 1分裂的联合应变和限制效应受到势垒中的隧穿的强烈影响。在具有高势垒的应变结构中,空穴的初始极化可以超过95%。计算的极化谱与极化电子发射的实验谱接近。
2003-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical orientation of electron spins and valence band spectroscopy in germanium
我们研究了体锗直接带隙附近的光学取向。通过极化分辨光致发光激发光谱研究了电子自旋极化,揭示了掺杂和从布里渊区中心向边缘的超快电子转移之间的相互作用。结果,当激发激光能量增加时,直接间隙光致发光圆偏振可以从30%变化到-60%。这项研究还提供了同时访问的共振电子拉曼散射由于内部的价带激发的自旋极化的空穴,产生一个快速和多功能的光谱方法,用于确定半导体材料中的空穴的能谱。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical spin orientation of localized electrons and holes interacting with nuclei in an FA$_{0.9}$Cs$_{0.1}$PbI$_{2.8}$Br$_{0.2}$ perovskite crystal
该研究结合偏振光谱与磁光效应测量FA$_{0.9}$Cs$_{0.1}$PbI$_{2.8}$Br$_{0.2}$钙钛矿中局域电子、空穴的光致自旋取向,揭示超精细相互作用及空穴耦合显著更强。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Effect of a uniaxial strain on optical spin orientation in cubic semiconductors
该研究通过计算价带波函数、振子强度和电子自旋极化,揭示了单轴应变下立方半导体光学自旋取向的普适性:自旋极化恒为-0.5,且不依赖应变大小和形变势,仅沿[-110]方向例外。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin orientation and spin currents induced by linearly polarized light
迄今为止,自由载流子自旋和自旋电流的光学取向已通过圆偏振光实现,而线偏振光已用于电子动量的光学对准。在这里,我们表明,在低维结构中,线偏振光的吸收也会导致自旋极化和自旋光电流,因此,电子和空穴的自旋可以被操纵的光的螺旋度为零。这两种效应的微观描述的未掺杂量子阱(QW)的带间光跃迁,以及直接子带间和间接子带内(类德鲁德)跃迁$n$掺杂QW结构。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Knight Field Enabled Nuclear Spin Polarization in Single Quantum Dots
通过对单电子或空穴带电量子点的共振圆极化光激发,我们证明了在没有外加磁场的情况下,原子核的动态自旋极化。电子自旋的光泵浦诱导了一个有效的非均匀磁场(Knight),该磁场决定了核自旋可以偏转的方向,并通过抑制由核偶极-偶极相互作用诱导的去极化来实现核自旋冷却。我们的观察表明,自旋极化的一个新的机制,其中自旋交换与电子库起着至关重要的作用。这些实验构成了对奥弗豪泽场进行量子测量的第一步。
2005-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical orientation and alignment of excitons in direct and indirect band gap (In,Al)As/AlAs quantum dots with type-I band alignment
研究了具有I型能带排列的(In,Al)As/AlAs量子点系综中激子的自旋结构和自旋动力学,其中包括直接带隙点和间接带隙点.时间分辨和光谱选择性技术用于区分直接和间接量子点。利用光学准直和光学取向技术研究了在法拉第或Voigt几何中施加的磁场中激子的精细结构。研究发现,在含有$Γ$-谷电子的直接量子点和含有$X$-谷电子的间接量子点中,激子的发射极化有很大的不同,直接量子点中激子的自旋动力学受各向异性交换分裂的控制,而间接量子点中激子的自旋动力学受核场涨落的超精细相互作用的控制.各向异性交换分裂的直接量子点激子的确定和模型计算进行比较。
2019-04-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically confined polarized resonance Raman studies in identifying crystalline orientation of sub-diffraction limited AlGaN nanostructure
具有极弱散射截面工具的拉曼光谱学的光学表征工具对于分析来自亚衍射区中的单个纳米结构的散射信号并不流行。在这方面,等离子体辅助表征工具仅与亚衍射极限中的纳米级物体的光谱研究相关。我们已经报道了偏振共振拉曼光谱(RRS)的研究与强电子-声子耦合,以了解一个单一的AlGaN纳米线的直径约100 nm的晶体取向。采用催化剂辅助的气-液-固化学气相沉积法生长了AlGaN纳米线。与高分辨透射电镜分析结果进行了比较。事实上,由于纳米线相对于周围介质的介电对比度以及RRS的电子-声子耦合所导致的光学限制效应对于在325 nm的亚衍射极限(λ(2N.A.)^ (-1))使用325 nm的激发波长(λ)和具有数值孔径(N.A.)价值0.50
2015-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of the Carrier Dynamics and Terahertz Response of Oriented Germanium Nanowires using Optical-Pump Terahertz-Probe Spectroscopy
我们利用超快光泵太赫兹探测光谱测量了取向锗纳米线的太赫兹响应。我们目前的太赫兹响应的时间,频率和偏振依赖性的结果。我们的研究结果表明,带内能量弛豫时间的光激发载流子在1.5-2.0 ps的范围内,载流子密度相关的带间电子-空穴复合时间在75-125 ps的范围内,和载流子动量散射率在60-90 fs的范围内。此外,尽管纳米线的亚波长尺寸,纳米线的太赫兹响应是强烈的偏振依赖性。差分太赫兹传输被发现是大时,该领域是平行于纳米线偏振和非常小时,该领域是垂直于纳米线偏振。太赫兹响应的这种偏振依赖性可以用诱导的去偏振场和由此产生的表面等离子体频率的幅度来解释。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Layer Locking Effects in Optical Orientation of Exciton Spin in Bilayer WSe2
不同性质的耦合自由度在许多物理现象中起着关键作用。最近出现的层状材料为研究电子内部量子自由度之间的相互作用提供了实验室。在这里,我们报告的新的耦合现象的实验签名连接真正的自旋与层赝自旋双层WSe 2。在偏振分辨光致发光测量中,我们观察到由圆和线偏振光产生的中性和带电激子的大自旋取向,在大的垂直电场下,三振子光谱分裂成双峰。这些观测结果可以用自旋和层赝自旋锁定在一个给定的谷来解释。由于上下自旋态位于相对的层中,自旋弛豫基本上被抑制,而双重态作为由层间偏压引起的电诱导自旋分裂的表现而出现。在圆偏振光和线偏振光激发下观察到的trion双重态的独特行为进一步提供了层间和层内trion物质的光谱证据,这是通过控制层间激子实现范德华异质结构中的光学操纵的有希望的一步。
2013-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermotropic Orientational Order of Discotic Liquid Crystals in Nanochannels: An Optical Polarimetry Study and a Landau-de Gennes Analysis
基于芘衍生物的分散液晶的取向顺序的光学偏振测量,并限制在作为温度、通道半径(3 - 22 nm)和表面化学的函数的单片介孔氧化铝、二氧化硅和硅的平行排列的纳米通道中,揭示了径向和轴向柱状顺序的竞争。相对于本体中的不连续转变,受限体系的取向序参量的演化是连续的。对于大于10 nm的通道半径,我们建议几个,替代的缺陷结构,这是兼容的集体分子取向的光学实验在这里,并与平移,径向柱状顺序在以前的衍射研究报告。对于较小的通道半径,我们的观察结果可以半定量地描述的Landau-de Gennes模型的径向有序列(受弹性张开变形),共存于一个取向无序,各向同性的核心的一个无规壳。对于这些结构,圆柱形的相边界被预测为移动从通道壁的通道中心时,冷却,反之亦然,加热时,根据观察到的显着的冷却/加热temperases和缩放行为的转变温度与通道直径。实验提示的paranematic状态的情况下是一致的双二次耦合的张开变形的序参量。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrafast Optical Control of Rashba Interactions in a TMDC Heterostructure
本文通过理论计算与时间分辨克尔旋转测量,揭示了MoSe2/MoS2异质结构中Rashba效应诱导的谷内自旋弛豫机制,并发现其在50 K以上成为主导通道,为超快自旋操控提供了新途径。
2024-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Absolute and arbitrary orientation of single molecule shapes
DNA折纸是一个模块化平台,用于分子和胶体成分的组合,以创建光学,电子和生物设备。这种纳米级器件与微制造连接器和电路的集成是具有挑战性的:大量的自由扩散器件必须以期望的对准方式固定在期望的位置。我们提出了一个DNA折纸分子,其能量景观光刻结合位点具有独特的最大值。该特性使得在SiO $_2$上的3.2 $^{\circ}$内的器件对准成为可能。取向是绝对的(所有自由度都是指定的)和任意的(每个分子的取向都是独立指定的)。使用的取向,以优化器件的性能示出通过对准荧光发射偶极子内的微加工光学腔。通过具有12个不同方向的3,456个DNA折纸的阵列证明了大规模整合,这表明了激发光的偏振。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph