Fine structure of neutral acceptor states of isolated impurity in zinc-blende semiconductors
在扩展基组$sp^3d^5s^*$紧束缚模型的框架下,重新研究了锌半导体中中性受主态的性质。用过对称势解释了当前k $\cdot$ p方法中包络函数理论与原子计算之间的对称性差异。微观局域态密度(LDOS)的球谐分解允许紧束缚结果的包络函数的直接分析。研究了应变和电场对简并度的提升及其对LDOS的影响。研究了空穴与杂质$d$ -壳层交换相互作用引起的磁性杂质的精细结构及其与应变的关系。结果表明,轻重空穴混合交换作用使基态各向同性增强。结果是重要的扫描隧道显微镜(STM)图像的背景下,地下杂质。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Topological spin-Hall current in waveguided zinc-blende semiconductors with Dresselhaus spin-orbit coupling
本文描述了具有拓扑起源的$n$型体相锌掺杂半导体中的本征自旋霍尔效应。当电子输运被限制在波导结构中,并且所施加的电场使得电子的自旋保持为Dresselhaus自旋轨道场的本征态,子带混合可以忽略时,在系统的动量空间中出现规范结构。特别地,动量空间表现出非平凡的Berry曲率,其影响自旋各向异性的电子的横向运动,从而产生有限自旋-霍尔效应。这种效应应该可以用文献中的标准技术如克尔旋转来检测,并且很容易与自旋霍尔效应的其他机制区分开来。
2008-05-27 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of site-controlled (111)-oriented zinc-blende InGaAs/GaAs quantum dots calculated using a symmetry adapted $\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$ Hamiltonian
在本工作中,我们提出并评估了一个(111)旋转的八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量的锌铟镓晶格的位置控制的InGaAs/GaAs量子点沿[111]方向生长的电子性质进行研究。我们推导出包含应变和压电势的旋转哈密顿量。结合我们以前制定的(111)取向的连续弹性模型,我们采用这种方法来研究一个现实的网站控制(111)生长的InGaAs量子点的电子特性。我们将这些研究与单带有效质量和八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型的评估相结合,以研究这些模型描述(111)生长的锌量子点的电子性质的能力。此外,在这样的系统中的极化电位的二阶压电贡献的影响进行了研究。与使用常规(001)取向模型进行的计算相比,现在可以以显著降低的计算成本来实现对在(111)取向表面上生长的纳米结构的电子结构的描述。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Theory of invariants-based formulation of ${\bf k}\cdot{\bf p}$ Hamiltonians with application to strained zinc-blende crystals
群论方法和${\bf k}\cdot{\bf p}$理论相结合,以确定自旋相关的贡献的有效导带哈密顿量。为了得到有效哈密顿量中的常数,一般必须确定哈密顿量的所有不变量。因此,我们提出了一个系统的方法来跟踪所有可能的不变量,并将其应用到${\bf k}\cdot{\bf p}$哈密顿量的晶体与zinc-doppler对称性,以获得所有可能的贡献,如有效质量,g因子和Dresselhaus常数。进一步自旋相关的贡献,有效的哈密顿量出现在应变的存在。特别是,对于描述${\bf k}$和${\boldsymbol\varepsilon}$组分中自旋分裂线性的常数$C_3$和$D$,考虑对称性允许的所有可能项是至关重要的。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Zinc-blende and wurtzite GaAs quantum dots in nanowires studied using hydrostatic pressure
本文报道了在单根GaAs/AlGaAs核壳纳米线中自组装的Zn掺杂(ZB)和纤锌矿(WZ)两种晶相GaAs量子点。通过测量光致发光和时间分辨光致发光谱研究了两种量子点在静水压作用下的光跃迁和单光子特性。结果表明,ZB量子点具有直接带隙跃迁、短的复合寿命(~1 ns)和较高的压力系数(75-100 meV/GPa)。相反,由于量子限制效应,WZ量子点经历了直接到赝直接的带隙转变,具有显著的长激子寿命(4.5-74.5 ns)和小的压力系数(28-53 meV/GPa)。这些基本的物理性质进行进一步检查,通过执行国家的最先进的原子赝势计算。
2015-07-23 cond-mat.mes-hall
Structural and optical properties of high quality zinc-blende/wurtzite GaAs hetero-nanowires
本文报道了三种不同的GaAs纳米线的结构和光学性质,它们具有100%的锌-锗结构,平均为30%和70%的纤锌矿。通过透射电子显微镜观察到纳米线中的各种较短和较长的锌尖晶石或纤锌矿晶体相。观察到尖锐的光致发光线的发射能量从1.515 eV调谐到1.43 eV时,纤锌矿的百分比增加。发射峰的下移可以通过在这些纳米线中存在的界面处、量子阱中和随机短周期超晶格中的载流子限制来理解,假设纤锌矿和锌掺杂GaAs之间的交错带偏移。后者也证实了时间分辨测量。阴极发光测量也证明了这些光学跃迁的极端局部性质。单根导线上的拉曼光谱显示不同的应变条件,这取决于纤锌矿的内容,也影响了频带的对齐。最后,发生的两个晶体相的热力学方面进行了讨论。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Developing a valence force field model for wurtzite semiconductors by exploiting similarities with [111]-oriented zinc blende systems: The case of wurtzite boron nitride, III-N materials and (B,In,Ga)N alloys
本文提出了一种用于纤锌矿半导体的价力场模型,利用纤锌矿与[111]取向锌_blende结构的相似性,通过解析表达式和最小化程序构建模型,准确重现了纤锌矿III-N材料、BN及(B,In,Ga)N合金的性质。
2025-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modified valence force field approach for phonon dispersion: from zinc-blende bulk to nanowires
正确估计超尺度CMOS和热电半导体器件的热特性需要在这样的结构中进行精确的声子建模。本文详细介绍了用改进的价力场方法计算锌半导体中声子色散的方法。在引入适当的边界条件后,将模型从体材料扩展到纳米线材料。声子计算的计算需求随着导线横截面尺寸的增加而迅速增加。结果表明,纳米线的声子谱与体分散体有很大的不同。这表现在这些导线中不同的物理和热特性的形式上。我们相信,这种模型和方法将证明有利于在下一代超尺度半导体器件的晶格动力学的理解。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic states, pseudo-spin, and transport in the zinc-blende quantum wells and wires with vanishing band gap
我们从理论上考虑准二维和准一维异质结构的III-V族和II-VI族半导体,如InAs/GaInSb和HgCdTe的电子结构。我们表明,不仅存在于这些材料中的狄拉克类色散时,能隙接近零,但具有相反的动量的状态是正交的(即可以描述的伪自旋),这抑制了背散射,从而提高了电子迁移率,通过类比的情况下,石墨烯。然而,与石墨烯不同,可以实现具有零间隙的准一维量子线,这应该消除大部分散射过程,并导致常规和弹道电子器件所需的长相干长度。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Raman spectroscopy of wurtzite and zinc-blende GaAs nanowires: polarization dependence, selection rules and strain effects
本文介绍了在不同锌掺杂比例和纤锌矿结构的GaAs单根纳米线上实现的偏振相关拉曼散射实验。的特殊情况下的纳米线的选择规则的发现和讨论。在锌掺杂的情况下,当入射偏振和分析偏振平行于纳米线轴时,在267 cm-1处的横向光学模式E1(TO)表现出最高强度。这是纳米线几何形状和介电与环境不匹配的结果,并且与拉曼选择规则相当一致。我们还发现了一个一致的分裂为1 cm-1的E1(TO)。与纤锌矿结构相关的横向光学模式E2 H在254和256 cm-1之间测量,这取决于纤锌矿含量。E2 H的azymutal依赖性表明,当入射和分析偏振垂直于纳米线轴时,模式被激发的效率最高,与选择规则一致。通过E1(TO)和E2 H模的相对位移分析了纤锌矿和锌尖晶石之间应变的存在。最后,讨论了表面粗糙度对{110}面纵模强度的影响。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoconductance correction in zinc-blende semiconductor nanowires with spin-orbit coupling
研究了自旋-轨道耦合对扩散圆柱形半导体纳米线磁导性的影响。继我们以前的管状半导体纳米线的研究,我们专注于在本文中的纳米线系统,没有形成表面积累层,而是电子波函数延伸到整个截面。我们考虑到Dresselhaus自旋-轨道耦合产生的锌的晶格和Rashba的自旋-轨道耦合,这是由一个横向的栅极电极控制。由于Dresselhaus自旋-轨道耦合的自旋弛豫速率被发现既不依赖于自旋密度分量,也不依赖于线的生长方向,并且不受径向边界的影响。相反,Rashba自旋弛豫率大大减少的线半径小于自旋进动长度。推导出的模型拟合重掺杂背栅InAs纳米线的磁导测量数据和传输参数提取。最后,我们将我们的结果与先前的理论和实验研究进行了比较,并讨论了出现的差异。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall
First-principles studies of orbital and spin-orbit properties of GaAs, GaSb, InAs, and InSb zinc-blende and wurtzite semiconductors
我们采用第一性原理技术,以适当地描述半导体(修改后的贝克-约翰逊势添加到交换相关功能),以获得电子能带结构的锌锗和纤锌矿相的GaAs,GaSb,InAs,和InSb。我们提取相关的价带和导带在区中心的自旋轨道场,通过拟合的自旋分裂所造成的缺乏空间反演对称性的这些大块晶体结构,已知的功能形式-三阶多项式。我们还确定了自旋轨道矢量场(导带)和平均自旋(价带)在动量空间中的取向。我们描述了自旋轨道参数对阳离子和阴离子原子量的依赖性。这些结果应该是有用的自旋输运,自旋弛豫,和自旋光学取向建模的半导体异质结构,以及为现实的研究基于超导体的马约拉纳纳米线,自旋轨道耦合的准确值是必要的。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of indium arsenide in the wurtzite phase: structural, electronic and optical properties
大多数III-V族半导体,其作为块体材料获得锌-尖晶石相,当以纳米线的形式生长时采用亚稳态纤锌矿相。这些是具有新的光学性质的新半导体,特别是与在锌-镍相中生长的半导体相比,具有不同的电子带隙。最近测量了纤锌矿型InAs在布里渊区γ点处的电子能隙(E_0),在低温下E_0 = 0.46eV。布里渊区的A点(相当于锌层结构中的L点,E1)的电子能隙最近也基于共振拉曼散射实验获得。本文采用全势线性缀加平面波方法,考虑自旋轨道相互作用,计算了InAs在Zn 2+和纤锌矿相中的能带结构。通过修正的Becke-Johnson交换关联势提高了电子带隙。E0和E1能隙都与实验非常吻合。从计算中,晶体场分裂为0.122 eV和自旋轨道分裂为0.312 eV(在锌掺杂InAs的实验值为0.4 eV)已获得。最后,我们计算了InAs的介电函数在锌云母和纤锌矿相,并给出了比较讨论。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation in a zinc-blende (110) symmetric quantum well with delta-doping
本文从理论上研究了当量子阱平行于锌-锗结构的(110)面,自旋极化垂直于阱,电子只占据基态子带时,在对称量子阱中形成的二维电子系统(2DES)的自旋弛豫.自旋弛豫速率被计算为放置在阱层中的施主杂质的分布的函数。考虑的自旋弛豫过程是(1)杂质势诱导的自旋轨道相互作用(SOI)引起的子带内过程,这是2DES中的Elliott-Yafet机制;(2)由(2a)阱势诱导的SOI或(2b)Dresselhaus SOI引起的自旋翻转和杂质散射组成的虚子带间过程。结果表明,当所有杂质都位于阱的中心平面上时,上述过程都消失了。即使杂质分布在三个(110)原子层上,自旋弛豫速率也比均匀分布在7.5nm阱宽上的自旋弛豫速率低两个数量级。在GaAs/AlGaAs I型量子阱中,过程(1)和(2a)相长干涉,对于$\sim$ 10 nm的阱宽,过程(1)和(2a)相长干涉超过过程(2b),而在某些II型量子阱中,过程(1)和(2a)相消干涉。
2013-11-29 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
Number Series of Atoms, Interatomic Bonds and Interface Bonds Defining Zinc-Blende Nanocrystals as Function of Size, Shape and Surface Orientation: Analytic Tools to Interpret Solid State Spectroscopy Data
Semiconductor nanocrystals (NCs) experience stress and charge transfer by embedding materials or ligands and impurity atoms. In return, the environment of NCs experiences a NC stress response which may lead to matrix deformation and propagated strain. Up to now, there is no universal gauge to evaluate the stress impact on NCs and their response as a function of NC size $d_{\mathrm{NC}}$ . I deduce geometrical number series as analytical tools to obtain the number of NC atoms $N_{\mathrm{NC}}(d_{\mathrm{NC}}[i])$ , bonds between NC atoms $N\mathrm{_{bnd}}(d_{\mathrm{NC}}[i])$ and interface bond…
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3D massless Kane fermions observed in a zinc-blende crystal
固态物理和量子电动力学及其超相对论(无质量)粒子在一维碳纳米管以及二维石墨烯或拓扑绝缘体表面的电子性质中相遇,这对它们都有好处。然而,在所有三个维度上具有圆锥色散关系的电子态的明确实验证据,在某些散装材料中是可以想象的,仍然是失踪的。在目前的工作中,我们制造和研究的锌混合晶体,碲镉汞,在点的超导体到半金属拓扑转变。在该材料中观察到速度约为10 $^6$ m/s的三维无质量电子,如以下所示:(i)随光子频率线性增加的动态电导率,(ii)在磁场$B$中,通过偶极活性朗道能级间共振的$\sqrt{B}$依赖性,以及(iii)朗道能级的自旋分裂,其遵循$\sqrt{B}$依赖性,这是典型的超相对论粒子,但到目前为止还没有在任何其他电子系统中看到。
2013-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit coupling effects in zinc-blende InSb and wurtzite InAs nanowires: Realistic calculations with multiband $\vec{k} \cdot \vec{p}$ method
对III-V族半导体纳米线导带中的自旋轨道场进行了系统的数值研究。锌掺杂的InSb纳米线被认为是沿着[001],[011]和[111]方向,而纤锌矿InAs纳米线被认为是沿着[0001]和[10 $\overline{1}$ 0]或[11 $\overline{2}$ 0]方向。利用实空间参数的平面波展开求解了实际多带$\vec{k} \cdot \vec{p}\,$哈密顿量。在所有情况下,线性和立方自旋轨道耦合参数提取纳米线宽度从30到100 nm。典型的自旋轨道能量在$μ$ eV尺度上,除了沿着[10 $\overline{1}$ 0]或[11 $\overline{2}$ 0]生长的InAs纤锌矿纳米线,其中自旋轨道能量约为meV,很大程度上与线直径无关。通过施加横向电场,获得了显著的自旋-轨道耦合,引起Rashba效应。对于约4 mV/nm的电场,所获得的自旋轨道能量在所有研究的生长方向上对于两种材料为约1 meV。其中自旋-轨道效应最大的最有利的系统是沿[1010]或[11 $\overline{2}$ 0]生长的InAs WZ纳米线,因为这里在没有电场的情况下自旋-轨道能量已经是巨大的(meV)。最不利的是沿[0001]生长的InAs WZ纳米线,因为在这里即使电场也不会将自旋轨道能量增加到超过0.1 meV。所得结果对半导体纳米线的光学取向、自旋输运、弱局域化和超导邻…
2018-04-30 cond-mat.mes-hall
Self-selective growth of GaAs1-xBix on GaAs zinc blende/wurtzite nanowire heterostructures
Lund University(隆德大学);NanoLund, Lund University(隆德大学纳米隆德);Centre for Analysis and Synthesis, Lund University(隆德大学分析与合成中心);MAX IV Laboratory, Lund University(隆德大学MAX IV实验室);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所)
本研究以GaAs闪锌矿/纤锌矿纳米线异质结构为模板,通过阴离子交换实现GaAs1-xBix的自选择生长,发现闪锌矿段Bi浓度更高且抗氧化性更弱,为量子器件制备提供了可控模板。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron Spin Relaxation in Two Polymorphic Structures of GaN
利用投影约化方法推导出的电子自旋弛豫时间公式,从微观角度解释了电子与压电形变声子相互作用系统中电子自旋的弛豫过程.计算了GAN两种多晶结构的电子自旋弛豫时间。通过与先前报道的实验结果进行比较,获得了纤锌矿结构的压电材料常数P_pe=1.5 x 10^29 eV/m。纤锌矿和锌掺杂GaN的弛豫时间随温度和磁场的变化规律相似,但锌掺杂GAN的弛豫时间随温度和磁场的升高而减小,且减小速度更快。本研究还表明,在低密度下,纤锌矿GAN的电子自旋弛豫可以用Elliot-Yafet过程来解释,但在金属区域中,锌掺杂GAN的电子自旋弛豫不能用Elliot-Yafet过程来解释。
2014-08-04 cond-mat.mes-hall
Pseudo-relativistic fermions and topological states in zinc-blende semiconductors and their heterostructures (Habilitation thesis)
L’UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER(蒙彼利埃大学)
本 habilitation 论文聚焦闪锌矿半导体及其异质结构中的赝相对论费米子与拓扑态,研究了HgCdTe、HgTe量子阱、InAs/Ga(In)Sb量子阱等体系的相关物理,部分预测获实验支持,于2026年3月在蒙彼利埃大学答辩。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall
Persistent spin helix on a wurtzite ZnO(10-10) surface: First-principles density-functional study
首次在纤锌矿结构表面发现了在锌尖晶石结构中被广泛研究的持续自旋螺旋(PSH)。通过对ZnO(10-10)表面的第一性原理计算,确定了自旋织构的准一维取向。此外,这种特定的PSH的波长小于用各种锌量子阱结构观察到的波长,因此表明纤锌矿结构的表面适合于自旋电子学应用。
2015-06-22 cond-mat.mes-hall
Buffer-layer-controlled Nickeline vs Zinc-Blende/Wurtzite-type MnTe growths on c-plane Al2O3 substrates
该研究通过不同缓冲层和温度在c面Al2O3上选择性制备NC与ZB-WZ型MnTe,并结合原子分辨电镜揭示晶格匹配并非决定外延择优相的唯一关键因素。
2024-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative thermal expansion in CdSe quasi-two-dimensional nanoplatelets
采用准谐近似下的第一性原理计算了具有2 ~ 5个单层的锌层结构的CdSe纳米片的面内热膨胀系数(CTE)。所获得的结果与那些为散装的CdSe与锌的晶体和纤锌矿结构的比较发现负CTE的大小和其在纳米片中观察的温度范围的显着增加。对CdSe纳米片的负热膨胀的主要贡献是由体相CdSe的TA声子折叠产生的面外弯曲ZA模和面内光学$E$模给出的。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Luminescence associated with stacking faults in GaN
基面层错是纤锌矿半导体中一类重要的光学活性结构缺陷。纤锌矿基体的2 H堆积向3C锌-尖晶石堆积的局部偏离在基质晶体的间隙中诱导束缚态,导致激子的局域化。由于这些平面缺陷的二维性质,堆垛层错充当量子阱,引起具有特征能量的激子的辐射跃迁。因此,发光光谱法能够检测到,即使是一个单一的堆垛层错,否则完美的纤锌矿晶体。本文综述了GAN中与层错相关的发光特性。与不同类型的堆垛层错的发射能量以及可以转移这些能量的因素进行了讨论。在这种情况下,量子限制的斯塔克效应在这些锌-铌酸盐/纤锌矿异质结,这是从纤锌矿GAN的自发极化的结果,强调的重要性。本文的讨论扩展到纤锌矿基体中的锌-锰链段。此外,其他因素影响的发射能量和线宽的堆垛层错相关的峰,以及在室温下获得的结果进行了解决。本文中提出的考虑也可以转移到其他纤锌矿半导体。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall Effect
半导体中的内禀自旋霍尔效应是半导体自旋电子学中一个非常活跃和发展迅速的研究分支。在这篇文章中,我们给出了一个教学的理论和实验的成就和挑战的概述。重点描述了III-V族锌半导体中自旋霍尔输运的本征机制和耗散效应。
2006-04-06 cond-mat.mes-hall
Electron (hole) paramagnetic resonance of spherical CdSe nanocrystals
本文提出了一种新的球形锌半导体纳米晶的电子顺磁共振机制,该机制基于电子在整个晶格中的扩展轨道运动。量子限制在使共振信号可观察方面起着至关重要的作用。该机制在具有单轴扭曲形状的纳米晶体中仍然有效。一个理论模型的基础上提出的机制是在良好的定量协议与不寻常的ODMR光谱观察到近球形的CdSe纳米晶体。
2001-11-11 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of electronic wave packets in semiconductor nanostructures
本文研究了Ⅲ-Ⅴ族锌半导体量子阱中电子波包由于自旋轨道耦合而产生的齐特效应。我们的研究结果为这一基本效应提供了直接的实验证据,证实了一个长期存在的理论预测。对于电子在谐振量子线中的运动,我们通过数值计算和解析方法找到了使zitterbewegung最大化的共振条件。
2005-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theoretical study of structure and magnetism of Ga$_{1-x}$V$_x$Sb compounds for spintronic applications
本文采用第一性原理计算,系统地研究了Zn掺杂Ga 1-xSb化合物从稀掺杂到极端掺杂极限的结构、电子和磁性.在富Sb生长条件下,V原子优先取代Ga原子,形成能低于富Ga生长条件。同时,SbGa反位缺陷能有效地降低替代过程的能垒,从0.85 eV降低到0.53 eV。V原子在GaSb晶格中的扩散是通过亚稳间隙位进行的,势垒为0.6eV。在低V浓度x = 0.0625时,V原子分布均匀,相互间存在反铁磁耦合。然而,从x = 0.5开始,由于相邻V原子的eg和t2 g态之间的超交换相互作用增强,V原子之间的磁耦合变为铁磁耦合。在x = 1.00的极限下,我们发现Zinc-VSb及其类似物VAs和VP都是本征铁磁半导体,在居里温度下光吸收有很大的变化。这些结果表明Ga_(1-x)Sb化合物可以为设计新型电子、自旋电子和光电子器件提供一个平台。
2019-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Monte Carlo simulation of spin polarized transport in nanowires and 2-D channels of III-V semiconductors
利用半经典蒙特卡罗方法模拟了电子沿III-V族纳米线和二维III-V族沟道的自旋极化输运。研究了不同III-V族锌掺杂材料在不同温度、外场等条件下的自旋弛豫长度特性。III-V族沟道中的自旋退相是由D 'yakonov-Perel(DP)弛豫和Elliott-Yafet(EY)弛豫引起的。纳米线中的自旋退相长度大于二维沟道中的自旋退相长度。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent tunnelling through a symmetric barrier
研究了电子隧穿对称锌基半导体势垒的问题。在势垒的体半导体的有效哈密顿量中的$k^3$ Dresselhaus项被示出导致隧穿传输的自旋取向的依赖性。对于合理的势垒宽度,自旋方向相反的透射几率之差可以达到几个常数。
2003-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Persistent Spin Textures in Semiconductor Nanostructures
半导体自旋电子学中的器件概念使得期望长的自旋寿命,并且通过量子信息处理方案对自旋控制的要求甚至更高。不幸的是,由于自旋-轨道耦合,半导体中的电子自旋通常会经历相当快的退相干。然而,在由锌半导体制成的二维量子阱中,自旋-轨道相互作用可以被设计成这样一种方式,即使在存在无序和缺陷的情况下,也会出现具有非常长自旋寿命的持久自旋结构。我们回顾了实验和理论发展这一主题的$n$掺杂和$p$掺杂的结构,我们讨论了可能的器件应用。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zitterbewegung of electrons and holes in III-V semiconductor quantum wells
zitterbewegung的概念是相对论性量子力学的一个长期预测。在这里,我们扩展了较早的理论研究,这种现象的情况下,III-V族锌半导体表现出特别强的自旋轨道耦合。这种特性使得由这些材料制成的纳米结构非常适合于可能的zitterbewegung实验观察系统。我们的研究包括电子在n掺杂量子阱的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的影响下,也是二维空穴气。此外,我们给出了一个详细的分析,电子zitterbewegung量子线似乎特别适合于实验观察这种效果。
2005-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of Spin Helix Symmetry in Semiconductor Quantum Wells by Crystal Orientation
我们研究了一般晶体取向的n掺杂锌半导体量子阱中由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用而保持自旋对称性的可能性。它表明,一个保守的自旋算子可以实现当且仅当至少有两个增长方向的密勒指数在模量同意。相应的自旋-轨道场通常具有面内和面外分量,并且总是垂直于相应的持续自旋螺旋的位移矢量。我们还分析了高阶效应所产生的Dresselhaus长期,和我们的结果对弱(反)本地化校正的影响。
2016-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall