Valence band offset, strain and shape effects on confined states in self-assembled InAs/InP and InAs/GaAs quantum dots
本文系统地研究了InAs/InP和InAs/GaAs自组装量子点的单粒子和多体性质随量子点周围基质价带偏移的变化。我使用原子论,经验紧束缚的方法,并执行数值计算要求为50万原子纳米系统。我证明了量子点中的整体限制是两个关键因素的非平凡的相互作用:应变效应和价带偏移。结果表明,应变效应既决定了透镜型InAs/GaAs量子点的特殊空穴态结构,又决定了通常认为的“低应变”透镜型InAs/InP量子点的“壳”状空穴态结构。我还证明了应变导致了盘型(,,铟冲洗”)InAs/GaAs和InAs/InP量子点的空穴态的单带状行为。我展示了应变和价带偏移如何影响量子点的多体性质:激子精细结构,有效纠缠光子对产生的重要因素,以及双激子和带电激子的结合能
2013-08-29 cond-mat.mes-hall
Ordered InAs quantum dots on pre-patterned GaAs (0 0 1) by local oxidation nanolithography
本研究利用AFM局部氧化纳米光刻结合原子氢原位刻蚀,在预图案化GaAs衬底上制备有序InAs量子点阵列,发现纳米孔的密度、尺寸等几何参数可调控量子点的大小、成核位点及存在形式。
2025-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field Tuning the G-Factor in InAs Nanowire Double Quantum Dots
研究了磁场和电场对双电子InAs纳米线双量子点中自旋g因子的影响。自旋敏感的测量是通过监测在泡利封锁制度的泄漏电流。单自旋的旋转使用电偶极自旋共振驱动。从自旋共振条件中提取g因子作为磁场方向的函数,从而可以确定完整的g张量。电场和磁场调谐可用于最大化g因子差异,并且在某些情况下完全抑制EDSR响应,从而允许选择性单自旋控制。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complete All-Optical Quantum Control of Electron Spins in InAs/GaAs Quantum Dot Molecule
InAs量子点分子中电子和空穴的自旋态是一种很有前途的量子信息存储和处理系统。本文描述了一种在两个垂直堆叠的单电荷InAs量子点中通过相干电子隧穿耦合实现两个电子自旋量子比特的完全量子光学控制的可行方案。与横向的生长方向施加的磁场,我们构建了一个通用的一组门,对应于可能的拉曼跃迁之间的自旋状态。我们详细的程序来分解一个给定的两个量子比特的幺正操作,以便实现它与连续的应用程序多达8个这些门。我们给出了用于实现这一通用门的激光脉冲的脉冲形状,并演示了保真度为0.881和持续时间为414 ps的双量子比特量子傅里叶变换的实现。因此,我们的建议提供了一个可访问的路径,在量子点分子的通用计算和点的优点,使用脉冲整形非相干操作的光学活性量子点,以减轻意外的动力学和自发发射的负面影响。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong Hyperfine-Induced Modulation of an Optically-Driven Hole Spin in an InAs Quantum Dot
与电子相比,InAs量子点中的空穴具有明显较弱的超精细相互作用,这导致较少的核自旋退相。因此,许多最近的研究表明,核自旋是不重要的空穴自旋动力学相比,电场波动。我们表明,空穴超精细相互作用可以通过核反馈效应对空穴自旋相干测量产生强烈的影响。核极化是通过一个独特的过程产生的,该过程依赖于空穴超精细相互作用的各向异性和核自旋的相干旋进,从而在核旋进频率处产生强调制。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical measurement and modeling of interactions between two hole or two electron spins in coupled InAs quantum dots
通过相干隧穿耦合的量子点中的两个电子自旋通常被认为近似服从海森堡各向同性交换。这还没有建立两个洞。在这里,我们测量光谱的两个空穴和两个电子在两个垂直堆叠的自组装InAs量子点使用光谱作为一个功能的电场和磁场。我们发现,这两个系统的交换是近似各向同性的,但显着的不对称贡献,所产生的自旋轨道和塞曼相互作用与空间不对称性相结合,需要解释大anticrossings和精细结构的能量分裂的光谱。非对称贡献的各向同性的哈密顿量的电子是百分之几的顺序,而空穴是一个数量级更大。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pauli spin-blockade in an InAs nanowire double quantum dot
我们测量了有限偏压下通过InAs纳米线中顶栅形成的双量子点的输运。泡利自旋波卡德被证实与几个电子在点。这是预期的,因为InAs中的小交换相互作用和大的单重态-三重态分裂,这可以通过栅极电压来测量和调节。
2007-09-20 cond-mat.mes-hall
Control of the direction and rate of nuclear spin flips in InAs quantum dots using detuned optical pulse trains
我们发现光脉冲训练与量子点中电子跃迁的失谐控制了核自旋翻转的方向。光脉冲训练产生围绕所施加的磁场进动的电子自旋,其中自旋分量仅对于失谐脉冲平行于场。这个分量导致核自旋翻转的不对称性,提供了一种产生稳定和精确的核自旋极化值的方法。使用双色,时间分辨法拉第旋转和椭圆率观察到这种效果。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tuning the onset voltage of resonant tunneling through InAs quantum dots by growth parameters
我们研究了镶嵌在共振隧穿二极管中的自组装InAs量子点的基态能量与尺寸的关系。在电流-电压特性中观察到的个别电流阶跃归因于经由个别InAs量子点的基态的共振单电子隧穿。所观察到的第一步的起始电压被示出系统地从200 mV降低到0,随着InAs覆盖率的增加。我们与此相关的覆盖范围依赖的尺寸生长在AlAs上的InAs点。原子力显微照片和参考样品的光致发光实验证实了这一结果。
2002-10-17 cond-mat.mes-hall
A new method to epitaxially grow long-range ordered self-assembled InAs quantum dots on (110) GaAs
报道了一种在GaAs(110)衬底上自组装InAs量子点的纳米级定位方法。通过结合量子点的自组装和分子束外延在原位解理表面(劈边过度生长),我们已经成功地制造了长程有序的InAs量子点阵列。原子力显微镜和显微光致发光测量都证明了控制量子点的尺寸、位置和有序性的能力。此外,单点光致发光研究证实了所制造的量子点的高光学质量。
2004-03-12 cond-mat.mes-hall
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS(polystyrene-block-polydimethylsiloxane)用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明,在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Top-gate defined double quantum dots in InAs nanowires
本文介绍了金属有机物气相外延生长的InAs纳米线中双量子点的低温输运测量。两个点串联创建光刻定义的顶栅的过程中,不涉及额外的绝缘层。我们证明了从强到弱耦合点之间的完整的可调谐性。耦合的量子力学性质导致在两个点上延伸的分子状态的形成。单个点的激发光谱可通过它们在非线性输运中的特征来观察。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall
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
Tunable effective g-factor in InAs nanowire quantum dots
我们报道了隧道光谱测量的塞曼自旋分裂在砷化铟少电子量子点。点之间形成的两个磷化铟的障碍,在砷化铟纳米线的纤锌矿晶体结构的化学束外延生长。进入点的前几个电子的电子g因子的值被发现强烈地依赖于点的大小,并且在大点中范围从接近InAs体值|g^*|=13降到|g^*|=2.3对于最小的点。这些研究结果进行了讨论,鉴于一个简单的模型。
2005-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-aligned charge read-out for InAs nanowire quantum dots
实现了对InAs纳米线中量子点的高灵敏度电荷检测。我们开发了一种自对准蚀刻工艺,在一个单一的步骤中制作二维电子气中的量子点接触和InAs纳米线中的量子点。该量子点与用作电荷检测器的底层点接触强耦合。向量子点添加一个电子导致电荷检测器的电导通常改变20%。探测器的电荷灵敏度用于测量库仑钻石以及点外的充电事件。通过量子点的传输和电荷检测测量的电荷稳定性图完美融合。
2008-03-18 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
Spin state mixing in InAs double quantum dots
通过电子输运谱研究了泡利自旋封锁体系中弱耦合InAs量子点的超精细和自旋轨道介导的单重态-三重态混合效应。与GaAs中的双量子点相比,自旋-轨道耦合比超精细混合能大两个数量级以上。它已经是有效的磁场的几个mT,从超精细混合的偏差观察。
2007-04-07 cond-mat.mes-hall
One-dimensional quantum dot array integrated with charge sensors in an InAs nanowire
本研究在InAs纳米线中实现了一维五重量子点阵列,集成双电荷传感器,通过虚拟门独立控制各点能级,并实现双量子点间超强耦合,为先进量子硬件构建奠定基础。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
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
Electron resonant tunneling through InAs/GaAs quantum dots embedded in a Schottky diode with an AlAs insertion layer
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/GaAs量子点肖特基共振隧穿二极管。由于AlAs插入势垒的存在,有效地降低了热电流,在77 K的高温下观察到了电子在正向和反向偏压条件下通过量子点的共振隧穿.量子点的基态位于GaAs基体导带之下~0.19eV处。理论计算与实验数据相符合。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Tunable few electron quantum dots in InAs nanowires
在InAs中实现的量子点是研究自旋-轨道相互作用对自旋相干性的影响以及使用电场操纵单自旋的可能性的通用系统。我们目前的量子点实现InAs纳米线的运输测量。光刻限定的顶栅用于局部耗尽纳米线并形成隧穿势垒。通过使用三个栅极,我们可以形成单个量子点,或者沿着纳米线串联的两个量子点。这两种情况下的稳定性图的测量表明,这种方法是适合于生产高品质的量子点InAs。
2006-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intersubband Electronic Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Molecules with Horizontal Spacer
本文研究了两个横向耦合的圆顶状InAs/GaAs量子点的子带间电子性质。包络函数和本征能量被计算为点之间的距离的函数。点之间的耦合进行了研究,使用点之间的过渡寿命。结果表明,在近距离(小于3 nm)的量子点是耦合的,随着距离的增加,跃迁寿命急剧下降,量子点变得不耦合。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束(二阶相关值g^2(0)=0.16)和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射,并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations and gate control of the g-factor in InAs Nanowire Quantum Dots
研究了InAs纳米线量子点中离散电子态的g因子。g值由自旋1/2-近藤效应引起的零偏异常的磁场分裂确定。与先前基于2DEG量子点的研究不同,相邻电子态的g因子显示出惊人的大波动:g可以在2和18之间分散。此外,证明了g因子的电门可调谐性。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall
Electron-hole interactions in coupled InAs-GaSb quantum dots based on nanowire crystal phase templates
我们报道了一种耦合量子点结构的生长和表征,该结构利用纳米线模板进行径向异质结构的选择性外延。起点是具有纤锌矿结构薄段的闪锌矿InAs纳米线。这些部分具有双重作用:它们作为隧道势垒的电子输运在InAs的核心,他们也局部抑制生长的GaSb壳,导致同轴InAs-GaSb量子点与集成的电探针。平行量子点结构的主机空间分离的电子和空穴的相互作用,由于II型中断的间隙的InAs-GaSb异质结。研究了电子和空穴输运过程中的库仑阻塞现象,观察到了电子和空穴的周期性相互作用,并通过模拟再现了这种相互作用。扭曲的库仑菱形表示电压引起的基态跃迁,可能是由于薄的GaSb壳层中空穴的空间分布的变化。
2016-10-25 cond-mat.mes-hall
$g$-factor anisotropy in nanowire-based InAs quantum dots
半导体量子点中电子$g$因子的确定和控制是现代自旋电子学和基于自旋的量子计算概念的基本前提。我们研究了无堆垛层错InAs纳米线上两个金属接触之间形成的量子点中的$g$因子对外部磁场取向的依赖关系。我们从近藤共振的分裂中提取$g$因子,发现它在$|g^*| = 5$和15之间的范围内连续变化。
2013-09-03 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
Magnetic-field-induced singularities in spin dependent tunneling through InAs quantum dots
在磁场高达28 T的情况下,实验研究了GaAs-AlAs-GaAs隧穿器件中单个InAs量子点的共振隧穿电流阶跃。在高场下,台阶演变成强烈增强的电流峰。这可以理解为由于量子点上的隧穿电子与朗道量子化三维发射极中部分自旋极化的费米海之间的库仑相互作用而引起的场诱导费米边奇异性。
2000-05-04 cond-mat.mes-hall
Time-resolved spectroscopy of multi-excitonic decay in an InAs quantum dot
利用高分辨时间分辨光谱研究了单个InAs量子点中多激子的衰变过程。一个级联的发射序列,涉及三个谱线被认为是在很宽的范围内的泵浦功率描述了一个简单的模型。测得的双激子衰减速率约为单激子衰减速率的1.5倍。这个比例表明存在选择规则,以及库仑相互作用对双激子波函数的显着影响。
2001-11-22 cond-mat.mes-hall
Type-II InAs/GaAsSb/GaAs quantum dots as artificial quantum dot molecules
本研究理论分析两种不同盖层结构的II型GaAsSb盖层InAs量子点,发现其空穴态类似量子点分子态,测得双空穴劈裂能,并提出增强磁场调谐劈裂能范围的方法。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Single exciton spectroscopy of single-Mn doped InAs quantum dots
利用包含量子点电子-空穴对自旋、Mn原子和受主空穴之间交换相互作用的模型哈密顿量,研究了单个Mn原子掺杂的InAs量子点的光谱特性.我们的模型允许链接的光致发光光谱的Mn自旋态后,光子发射。我们专注于Mn、$A^0$或$A^-$的电荷状态之间的关系,以及通过带-带或带-受体跃迁产生的不同光谱。我们考虑中性点和带负电荷的点。我们的模型是能够解释最近的实验结果,单锰掺杂的砷化铟PL光谱,并可用于解释未来的实验在GaAs量子点。与单一的Mn掺杂的CdTe量子点的情况下的异同进行了讨论。
2008-07-13 cond-mat.mes-hall
Kondo-Enhanced Andreev Tunneling in InAs Nanowire Quantum Dots
我们测量了InAs纳米线量子点耦合到超导导线的非线性电导。我们观察到一个明确的交替之间的奇数和偶数占领的点,与子间隙峰在$|V_{sd}|=Δ/e$明显强(弱)比准粒子隧穿峰在$|V_{sd}|=2Δ/e$奇(偶)占领。我们属性的增强$Δ$峰之间的相互作用近藤相关性和Andreev隧道点与奇数的自旋,并证实了这种解释的穷人的缩放分析。
2007-03-10 cond-mat.mes-hall
Transport studies of electron-hole and spin-orbit interaction in GaSb/InAsSb core-shell nanowire quantum dots
我们报道了GaSb/InAsSb核壳纳米线中平行双量子点的低温输运研究。在负栅压下,电荷稳定性图中观察到库仑钻石的规则图案,我们将其归因于通过GaSb核心中的量子点的单空穴隧穿。随着栅极电压的增加,所测量的电荷稳定性图显示了额外的量子点的出现,我们认为这是在InAsSb壳层中形成的电子量子点。我们发现,电子-空穴相互作用引起的迁移共振的源极-漏极电压的平均电子-空穴相互作用强度为2.9毫电子伏的提取。我们还进行了磁输运测量的孔量子点在GaSb核心和提取水平相关的g因子和自旋轨道相互作用。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Anomalous quantum confined Stark effects in stacked InAs/GaAs self-assembled quantum dots
垂直堆叠和耦合的InAs/GaAs自组装量子点(SAD)的带间跃迁能量与电场之间存在强烈的非抛物线关系,这在单一SAD结构和其他类型的量子结构中是没有的.基于八带应变相关的${\bf k}\cdot{\bf p}$哈密顿量的研究表明,这种反常的量子限制斯塔克效应是由三维应变场分布引起的,这种应变场分布对堆叠SAD结构中的空穴态有很大的影响.
2001-07-03 cond-mat.mes-hall
Multiple time scale blinking in InAs quantum dot single-photon sources
我们使用光子相关测量研究闪烁在单一的,外延生长的自组装InAs量子点位于圆形布拉格光栅和微盘腔。归一化二阶关联函数g(2)(τ)在时间上的11个数量级上被研究,并且示出了在从几十纳秒到几十毫秒的时间尺度上闪烁的特征。将g(2)(τ)数据拟合到包括多个非辐射(暗)状态的多能级系统速率方程模型,从中获得显著小于1的辐射量子产率。即使在发射时间跟踪数据的直接直方图分析产生不确定结果的情况下也观察到这种行为。
2014-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Room temperature observation of electron resonant tunneling through InAs/AlAs quantum dots
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/AlAs量子点共振隧穿二极管。共振隧穿电流叠加在热电流上,它们构成了器件中总的电子输运。电流-电压特性中的台阶和电容-电压特性中的峰值被解释为在77 K或300 K下经由量子点的电子共振隧穿,并且这是第一次在室温下在III-V族量子点材料中观察到共振隧穿。曲线中的滞后环归因于量子点的热电子注入/发射过程,这表明伴随的充电/放电效应。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Optically-controlled single-qubit rotations in self-assembled InAs quantum dots
我们提出了一个在InAs量子点中电子自旋的光学控制理论。我们展示了如何使用两个拉曼失谐的激光脉冲通过激发一个中间的trion态来获得任意的单量子比特旋转。我们的理论考虑了有限的平面内孔$g$ -因子和孔混合。我们表明,这样的旋转可以进行到高精度的脉冲持续几十皮秒。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAsP/InP nanowire quantum dots
我们在这里提出了一个原子理论的电子和光学性质的六角InP量子点的InP纳米线在纤锌矿相。这些自组装量子点的独特之处在于它们的高度、形状和直径是众所周知的。使用结合价力场,紧束缚,和组态相互作用的方法,我们进行原子计算的单粒子状态和激子,双激子和三电子复合物以及发射光谱作为量子点的高度,直径和作为与P浓度的函数。用从头算方法计算了纤锌矿晶相InAs和InP的原子紧束缚参数,并通过经验带隙进行了修正.低能电子和空穴态形成类似于抛物或圆柱量子限制的电子壳层,仅受六边形对称性和As涨落的微弱影响。激子,trions和双激子的发射线的相对排列同意的InAs/InP点的锌相的双激子和正trions只有弱结合。As原子的随机分布导致了单粒子态和谱线的点到点的几个meV的波动。由于六角InAsP纳米线量子点的高度对称性,发现激子精细结构分裂很小,与实验一致,大约为几个$μ$ eV,具有显著的随机波动。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Carrier thermal escape in families of InAs/InP self-assembled quantum dots
我们研究了InAs/InP(001)自组装量子点的多峰光致发光的热猝灭。在10 ~ 300 K温度范围内,研究了两种样品的光致发光谱随温度的变化规律。我们开发了一个耦合的速率方程模型,其中包括载流子的热逃逸从量子点的润湿层和InP矩阵的效果,其次是运输,夺回或非辐射复合。我们的模型再现了每个家庭的量子点与一组参数的发射的温度依赖性。我们发现量子点中载流子的主要逃逸机制是通过热发射到润湿层。这个过程的活化能被发现是接近一半的能量之间的差异,一个给定的家庭的量子点和润湿层的光致发光激发实验测量。这表明电子和空穴作为相关对离开InAs量子点。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall
Counting statistics in an InAs nanowire quantum dot with a vertically coupled charge detector
在二维电子气中实现的量子点接触的顶部上制造InAs纳米线中的栅极限定的量子点。这两个量子器件之间的强耦合被用来执行时间平均以及时间分辨的电荷检测实验的电子流通过量子点。我们表明,描述散粒噪声或时间相关性的Fano因子在单电子输运依赖于理论上预期的方式上的隧穿势垒的不对称性,即使在一个政权的热能$k_\mathrm{B}T$是可比的单粒子的水平间距的点。
2012-02-20 cond-mat.mes-hall
Hole Spin Mixing in InAs Quantum Dot Molecules
单InAs量子点中的空穴是近年来出现的一种很有前途的量子信息存储和处理系统。这些空穴通常被假设为只有重空穴的特征,并进一步假设在正交重空穴自旋投影之间没有混合(在没有横向磁场的情况下)。相同的假设已经应用于由两个堆叠的InAs量子点形成的InAs量子点分子,所述两个堆叠的InAs量子点通过两个点之间的空穴的相干隧穿耦合。我们提出了通过磁光致发光光谱在此类InAs量子点分子上获得的空穴自旋混合项存在的实验证据。我们使用Luttinger旋量模型来解释这个孔自旋混合项的物理起源:沿着堆叠方向的点的不对准打破了角对称性,并允许通过旋量的光孔分量进行混合。我们讨论了这种新的自旋混合机制可能提供新的自旋操纵的机会,是独特的洞。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size-dependent intersubband optical properties of dome-shaped InAs/GaAs quantum dots with wetting layer
研究了尺寸和润湿层对圆顶状InAs/GaAs量子点的子带电子包络函数、本征能量、线性和非线性吸收系数以及折射率的影响。在我们的模型中,一个圆顶的InAs量子点与其浸润层嵌入在GaAs矩阵被认为是。在InAs/GaAs界面处的势垒高度有限。采用有效单电子带哈密顿量和电子有效质量近似计算包封函数和本征能量。采用密度矩阵方法计算了其线性和非线性光学性质。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bright single InAsP quantum dots at telecom wavelengths in position-controlled InP nanowires: the role of the photonic waveguide
我们报道了嵌入在InP光子纳米线波导中发射电信波长的明亮的单个InAsP量子点的选址生长。我们证明了一个戏剧性的依赖于发射波长和纳米线直径的发射速率。利用适当设计的波导,根据点的发射波长定制,对于在电信O波段发射的量子点,获得了近两个数量级(0.4kcps至35 kcps)的计数率的增加。使用发射波长优化的波导,我们展示了明亮的,窄线宽的发射从单个InAsP量子点与前所未有的调谐范围从880 nm到1550 nm。这些结果为使用确定性生长的InAsP/InP纳米线量子点在电信波长下实现高效单光子源铺平了道路。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-1/2 Kondo effect in an InAs nanowire quantum dot: the Unitary limit, conductance scaling and Zeeman splitting
我们报道了在高质量InAs纳米线中实现的强耦合量子点中自旋1/2近藤效应的全面研究。纳米线量子点与其两个引线相对对称地耦合,因此近藤效应达到了幺正极限。测得的近藤电导证明缩放与温度,塞曼磁场,和平衡偏置。用磁场对近藤电导的抑制比基于从近藤峰的塞曼分裂提取的g因子所预期的强得多。这可能与InAs中强的自旋轨道耦合有关。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall
Microwave-Assisted Tunneling in Hard-Wall InAs/InP Nanowire Quantum Dots
随着电子电路的缩小,基于半导体量子点的组件与未来技术的相关性越来越大。它们在外部刺激下的反应本质上取决于它们的量子特性。在这里,我们调查的单电子隧穿在硬壁InAs/InP纳米线在非共振微波驱动的存在下。我们的异质结构纳米线包括InAs量子点(QD),并表现出不同的隧道电流制度。特别是,对于源极-漏极偏置高达几mV的库仑金刚石扩散,随着对比度的增加,作为微波功率的函数,并呈现多个电流极性反转。这种行为可以建模的微波场引起的电压波动,并提出了依赖于离散的能级,有助于隧穿过程的相互作用的功能。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Direct observation of nanofabrication influence on the optical properties of single self-assembled InAs/GaAs quantum dots
单自组装InAs/GaAs量子点是一种很有前途的固态量子技术,它可以实现真空拉比分裂、单光子能级非线性以及产生明亮、纯净、不可分辨的单光子。对于这样的成就,纳米纤维被用于创建结构,其中量子点优先与强限制的光学模式相互作用。一个悬而未决的问题是这种纳米纤维也可能产生不利影响的程度,通过创建陷阱和表面状态,可能会引起闪烁,光谱扩散和失相。在这里,我们使用光致发光成像来定位单个InAs/GaAs量子点相对于对准标记的位置,其不确定性小于5 nm,使我们能够测量它们在制造前后的行为。我们跟踪的量子点发射线宽和光子统计作为距离的函数从蚀刻表面,并发现线宽显着加宽(高达几GHz)的蚀刻表面内的量子点几百纳米。然而,我们没有观察到由于闪烁而导致的量子点辐射效率的明显降低。原子层沉积可以稳定量子点发射的光谱扩散,并部分恢复其线宽。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Suppression of spin relaxation in an InAs nanowire double quantum dot
研究了InAs纳米线中顶栅双量子点的三重态-单重态弛豫。在泡利自旋封锁制度,泄漏电流可以主要归因于自旋弛豫。而在弱和强点间耦合弛豫是由两个单独的机制,在中间耦合和有限的磁场的弛豫强烈减少。此外,我们还观察到自旋非守恒电流随磁场变化的特征双稳性。我们提出了一个模型,其中这些功能解释的极化核自旋之间的相互作用,超精细和自旋轨道介导的松弛。
2007-01-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb Interaction Effects on the Terahertz Photon-Assisted Tunneling through a InAs Quantum Dot
最近,在实验中已经成功地实现了太赫兹(THz)光子辅助隧穿(PAT)通过二能级InAs量子点(QD)[Phys. Rev. Lett. { \bf 109},077401(2012)]。该装置中的库仑相互作用与两个能级之间的能量差相当。我们从理论上探讨了库仑相互作用对PAT过程的影响,并表明我们的模型分析可以很好地导出实验的主峰。此外,我们发现额外的峰,这是没有解决的InAs量子点实验,并可能在实验中进一步确定。特别是,我们发现,观察有趣的光子诱导的激发态共振InAs量子点,库仑相互作用应该大于太赫兹光子频率。
2014-08-14 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical spectroscopy of single charge-tunable InAs/GaAs quantum dots emitting at telecom wavelengths
我们报告的光学性质的单个InAs/GaAs量子点发射附近的电信O-波段,探测通过库仑阻塞和非共振光致发光光谱,在存在外部电场和磁场。我们提取的电子和空穴波函数的物理性质,包括限制能,相互作用能,波函数长度,和$g$ -因素。对于激子,我们测量永久偶极矩,极化率,抗磁系数,塞曼分裂。载流子被确定为处于强约束区。大范围的电场可调性,高达7毫电子伏,证明激子。我们观察到一个大的减少,高达一个数量级,在抗磁系数旋转时,由于独特的点形态的磁场从法拉第到福格特几何。长波长阱中点结构的基本特性的完整光谱表征为基于在电信波长发射的量子点的量子技术的适用性提供了见解。
2016-03-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Electrically tunable three-dimensional g-factor anisotropy in single InAs self-assembled quantum dots
研究了单个无帽InAs自组装量子点的Lande g因子及其电学调制的三维各向异性。的g-因子的评价从测量的非弹性共隧穿通过塞曼子状态在量子点的各种磁场方向。我们发现,g因子的值和各向异性依赖于量子点势的三维限制各向异性所产生的轨道状态的类型。此外,g因子及其各向异性通过调制限制电位的侧栅进行电调谐。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Fifth-order nonlinear optical response of excitonic states in an InAs quantum dot ensemble measured with 2D spectroscopy
利用二维傅里叶变换光谱测量了InAs量子点系综非均匀分布中激子、三电子和双激子的退相速率。对于系综中的所有量子点,每个激子态的退相速率是相似的,并且速率与激发密度无关。一个额外的光谱特征-太弱,在时间积分的四波混频信号中观察到-出现在高激发密度,并归因于$χ^{\textrm{(5)}}$双激子非线性响应。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall