Magnetoswitching of current oscillations in diluted magnetic semiconductor nanostructures
在稀磁半导体多量子阱中，由于禁闭、库仑和交换作用的相互作用，产生了强非线性输运。非线性效应包括自旋极化稳态和自持电流振荡的外观作为可能的稳定状态的纳米结构，这取决于其配置和控制参数，如电压偏置和水平分裂由于外部磁场。振荡区的大小随着阱数和能级分裂而增大。本文系统地分析了II-VI族稀磁半导体多量子阱的电荷和自旋对电压和磁场开关的响应。由于基于这些纳米结构的自旋电子器件的潜在实现，静态和时间周期性自旋极化状态的描述、它们之间的跃迁以及对电压或磁场切换的响应具有非常重要的意义。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures
I.引言（前言，硅反型层中的纳米结构，砷化镓-AlGaAs异质结构中的纳米结构，基本性质）。二.扩散和准弹道输运（经典尺寸效应，弱局域化，电导涨落，Aharonov-Bohm效应，电子-电子相互作用，量子尺寸效应，周期势）。三.弹道输运（传导作为传输问题，量子点接触，相干电子聚焦，准直，结散射，隧道）。四.绝热输运（边缘通道和量子霍尔效应、边缘通道的选择性布居和检测、分数量子霍尔效应、强磁场中的Aharonov-Bohm效应、磁感应能带结构）。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin diffusion in semiconductor nanostructures: Effects of inhomogeneous hyperfine interactions
研究了接触超精细相互作用对半导体量子点中核自旋扩散系数的影响。用矩量法和密度矩阵法计算了扩散系数。我们发现，核自旋扩散强烈抑制的非均匀超精细耦合所产生的限制电子波函数。我们的结果与最近实验中观察到的这些结构中的核自旋扩散的抑制一致，并阐明了矩量法在非均匀系统中的有效性程度。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Polar optical phonons in wurtzite spheroidal quantum dots: Theory and application to ZnO and ZnO/MgZnO nanostructures
解析推导了纤锌矿结构球形量子点的极性光学声子模。所开发的理论适用于一个独立的球形ZnO量子点和球形ZnO量子点嵌入到MgZnO晶体。纤锌矿（各向异性）量子点具有强烈不同的极性光学声子模式相比，锌（各向同性）量子点。所获得的结果允许一个解释和准确地预测声子峰的纤锌矿纳米晶体，纳米棒（长球体），和外延量子点（扁球体）的拉曼光谱。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Wave function engineering in quantum dot-ring nanostructures
现代纳米技术允许根据应用生产具有所需特性的各种量子纳米结构。这些性质受到限制势的强烈影响，限制势可以被修改，例如，通过电子门控。在本文中，我们分析了一个由量子环包围的量子点组成的纳米结构。我们表明，取决于限制势的电子波函数的细节可以位于不同的部分的结构。由于这种纳米结构的性质强烈地依赖于波函数的分布，因此改变所施加的栅极电压可以容易地控制它们。特别是，我们说明了高可控性的纳米结构，通过演示它的相干，光学和导电性能可以大大改变了一个小的修改的限制电位。
2012-03-05 cond-mat.mes-hall
Multiple layer local oxidation for fabricating semiconductor nanostructures
耦合的半导体纳米结构具有高度的可调谐性制造使用局部氧化与扫描力显微镜。直接氧化的GaAs表面的Ga[Al]As异质结构包含浅的二维电子气相结合的局部氧化的薄钛膜上蒸发。实现了四端量子点和具有集成电荷读出的双量子点系统。该结构可通过由电子气中的隔离区域和作为顶栅的Ti膜的相互隔离区域形成的面内栅极来调节。库仑阻塞实验证明了这种制造工艺的高质量。
2004-11-05 cond-mat.mes-hall
Landau Cooling in Metal-Semiconductor Nanostructures
提出了一种基于朗道量子化的纳米导体系统的电子冷却原理。操作依赖于能量选择性电子隧穿进入量子化磁场中的二维电子气。这种量子制冷机提供了显着的冷却功率（约1 nW在几个K的现实参数），并提供了一个独特的灵活性，由于其可调谐性通过磁场强度。可用的性能仅受半导体中的无序或缺陷等非理想性的轻微影响。该系统的实现方法和它的特点进行了讨论。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall
Dephasing of two-spin states by electron-phonon interaction in semiconductor nanostructures: Spin-boson model with a dissipative reservoir
利用自旋玻色子模型研究了半导体双量子点中电子-声子相互作用引起的双电子单重态和三重态之间的退相干。我们调查的发病和时间演变的退相，并研究其依赖于量子点参数，如点的大小和双点间距，以及主机材料（GaAs和Si）。我们发现电子-声子相互作用导致单重态-三重态希尔伯特空间中非对角密度矩阵元的初始高斯衰减，以及由声子弛豫引起的长时间指数衰减.
2009-03-05 cond-mat.mes-hall
Effective tuning of electron charge and spin distribution in a dot-ring nanostructure at the ZnO interface
ZnO量子点环纳米结构中的电子态和Aharonov-Bohm效应揭示了一些独特的特征。我们在这里已经表明，与传统的半导体，如InAs或GaAs制成的点环相比，ZnO异质结中的点环由于ZnO中量子点和环的不寻常性质而表现出一些独特的特性。特别是ZnO点环和Aharnov-Bohm振荡的能谱强烈依赖于点或环中的电子数。因此，即使是很小的变化的限制势，大小的点环或磁场可以急剧改变的能谱和Aharonov-Bohm振荡的行为在系统中。由于这种有趣的现象，可以高精度地有效控制点环结构内的电子电荷和自旋分布。这种控制可以通过改变磁场或限制势来实现。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall
The topological magnetoelectric effect in semiconductor nanostructures: quantum wells, wires, dots and rings
放置在普通绝缘体和拓扑绝缘体之间界面附近的静电荷通过所谓的拓扑磁电效应感应出磁场。在这里，我们提出了相关的麦克斯韦方程组的数值实现。由此产生的模型是简单的，快速的和定量的图像电荷方法一样准确，但具有的优势，提供了方便的访问时，追求特定的效果精细的几何形状。该模型用于研究磁电场如何受到最常见的半导体纳米结构的尺寸和形状的影响：量子阱，量子线，量子点和量子环。点状电荷产生mT量级的磁场，其符号和空间取向由纳米结构的几何形状和电荷的位置决定。结果合理化的霍尔电流在表面上，这构成了一个简单而有效的框架确定性设计的磁电场。
2022-12-27 cond-mat.mes-hall
Resonant transport throught semiconductor nanostructures
通过半导体纳米结构的输运是量子相干过程。本文主要研究电子的动力学是弹道的系统，其输运主要由结构边界的散射决定。与众所周知的核反应情况相反，定义半导体结构的电势是非球对称的，并且电子的渐近运动由接触中的不同电势水平决定。对于这种特殊类型的潜在的数学基础的散射理论描述的传输现象。系统的输运性质，然后来自使用Landauer-Buttiker形式主义的散射矩阵。的S矩阵的分析性质的严格分析导致最一般的谐振线形状所描述的Fano函数与一个复杂的不对称参数。在此基础上，确定了系统的电导和电容的谐振和非谐振贡献。
2004-04-18 cond-mat.mes-hall
Pseudospin and Quantum Computation in Semiconductor Nanostructures
本文综述了在量子霍尔体系中利用垂直耦合量子点进行赝自旋量子计算的理论研究。我们讨论了这些集体的，基于电荷的量子比特的鲁棒性和可寻址性。一组耦合的量子比特的低能希尔伯特空间产生一个有效的量子伊辛模型，通过外部门可调。耦合量子点系统的库仑阻塞光谱中的奇偶效应的实验预测探测了实现这些量子比特所必需的参数机制。
2005-09-14 cond-mat.mes-hall
Large tunable photonic band gaps in nanostructured doped semiconductors
一个等离子体纳米结构设想与周期层的杂质半导体和被动半导体显示自发地产生表面等离子体激元由于其周期性的性质。该纳米结构被证明表现为一个有效的材料建模由一个简单的介电函数的离子晶体类型，并拥有一个完全可调的光子带隙，宽度超过50%，在该地区从中红外延伸到太赫兹。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fast probe of local electronic states in nanostructures utilizing a single-lead quantum dot
输运测量是探测固态材料电子性质的有力工具。为了获得纳米结构中的局域电子态的性质，例如局域态密度、电子分布等，已经发明了利用人造纳米结构的微探针来执行除了具有常规宏观电子库的测量之外的测量。在这里，我们展示了一种新型的微探针：快速单引线量子点探针，它利用仅通过隧道势垒耦合到目标结构的量子点和通过RF反射计的快速电荷读出。该探测器可以直接探测局域电子态，具有很宽的带宽。探针还可以访问更多的电子状态，而不仅仅是费米能级附近的电子状态，并且操作对偏置电压和温度都很稳健。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
From kinetic to collective behavior in thermal transport on semiconductors and semiconductor nanostructures
我们提出了一个模型，深入到正常散射的半导体块体，微米和纳米尺度样品的热导率的作用。热导率作为温度的函数经历从动力学到集体制度的平滑过渡，这取决于正常散射事件的重要性。我们证明，在这个过渡，关键点，以适应实验数据是改变的方式来执行的平均散射率。我们将该模型应用于不同同位素组成的体硅，获得准确的拟合。在此基础上，我们仅引入有效尺寸作为附加参数，计算了硅薄膜和纳米线的热导率。该模型通过单个表达式提供了对热导率行为的更好预测，适用于所有温度和30 nm以上的尺寸。该模型避免了限制效应或量子效应的引入，使得在纳米系统的热导率研究中建立经典理论的极限。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall
Scattering nonlocality in quantum charge transport: Application to semiconductor nanostructures
我们的主要目标是提供一个严格的处理散射非局域性半导体纳米结构。一方面，从传统的密度矩阵公式出发，利用著名的Wigner函数图像作为研究半经典极限的理想工具，我们将对空间相关的Boltzmann方程进行完全量子力学推导。另一方面，我们将研究这种半经典框架的有效性限制，特别指出，在散射非局域性效应可能发挥相关作用的制度，为此，我们将补充我们的分析研究与一些模拟实验，讨论和进一步扩大散射诱导的量子扩散GaN基纳米材料的初步研究。对于光激发半导体中载流子-载流子弛豫的情况，我们的分析将表明简化的退相模型在描述声子诱导的散射非局域性方面的失败，指出这种限制对于准弹性耗散过程的情况尤其严重。
2014-06-25 cond-mat.mes-hall
Generation and Detection of Spin Currents in Semiconductor Nanostructures with Strong Spin-Orbit Interaction
利用电子自旋存储、传输和操纵信息是自旋电子学的核心。未来自旋电子学应用的基础是在固态系统中控制自旋电流的能力。在迄今为止提出的不同平台中，具有强自旋轨道相互作用的半导体特别有吸引力，因为它们承诺使用全电子协议进行快速和可扩展的自旋控制。在这里，我们演示了半导体纳米结构中纯自旋电流的产生和测量。产生是纯电的，并且由具有强自旋轨道场的材料中的自旋动力学介导。测量是使用自旋-电荷转换技术，基于磁场对称性容易测量的电量。通过量子点接触的电导校准自旋-电荷转换，我们定量测量了多端GaAs点中的介观自旋霍尔效应。我们报告的自旋电流为174 pA，对应于34%的自旋霍尔角。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Scanning-gate microscopy of semiconductor nanostructures: an overview
本文介绍了扫描门显微镜应用于电子输运通过掩埋半导体纳米结构的成像的概述。在简要描述了该技术及其可能的工件后，我们总结了文献中发现的一些最具指导意义的成就，并对我们自己的研究进行了更新。它集中在低磁场Aharonov-Bohm制度和高场量子霍尔制度的GaAs基量子环的成像。在所有给出的例子中，我们强调如何本地探针的方法是能够摆脱新的，或互补的，光传输现象，通常是通过宏观电导测量研究。
2010-10-19 cond-mat.mes-hall
Probing quantum nanostructures with near-field optical microscopy and (vice versa)
提出了一种近场光学显微镜可以用来探测量子纳米结构的理论。对一个量子点进行了计算。结果表明，不同的尖端/点的配置和大小，近场激发可以增强光空穴跃迁，激发选择规则打破跃迁的速率可比允许的过渡，并映射电子空穴对波函数。相反，点响应可用于表征尖端近场。
1997-10-15 cond-mat.mes-hall
Pseudospin Quantum Computation in Semiconductor Nanostructures
我们从理论上表明，自发层间相干双层量子霍尔液滴应该允许强大的和容错的赝自旋量子计算在半导体纳米结构与电压调谐外部门提供量子位控制和量子伊辛哈密顿提供量子位纠缠。使用自旋玻色子模型，我们估计退相干小$(\sim 10^{-5})$。
2003-10-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Overhauser frequency shifts in semiconductor nanostructures
我们计算了半导体纳米结构中由于非平衡电子自旋和核自旋之间的超精细相互作用而产生的Overhauser频率偏移。频移取决于电子局域态密度和自旋极化以及电子和核自旋弛豫机制。与以前的计算不同，我们的方法考虑了低维半导体纳米结构中的电子约束，导致核自旋极化和Overhauser位移强烈依赖于位置。我们的研究结果解释了以前令人困惑的测量Overhauser位移在Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As抛物量子阱显示电子自旋寿命和频率偏移之间的连接。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum dot behavior in transition metal dichalcogenides nanostructures
近年来，过渡金属二硫属化合物（TMDCs）半导体由于其独特的能带结构和新颖的电子性质而被用于量子现象的研究。在量子点（QD）中，电子被限制在所有的横向维度上，为详细研究和控制操纵单个量子系统提供了可能性。除了通过在纳米收缩中打开能隙来定义石墨烯QD之外，在存在带隙的情况下，可以在TMDC半导体上实现栅极定义的QD。本文综述了量子点在TMDCs纳米结构中的限制和输运。讨论了用于演示场效应晶体管和量子点等二维（2D）材料纳米结构的制造技术，主要基于电子束光刻和转移组装技术。随后，我们专注于通过TMDCs纳米结构和量子点的运输。随着纳米级材料表征的稳步改进和使用石墨烯作为跳板，2D材料提供了一个平台，可以创建与各种晶体集成的异质结构QD，每个晶体都具有完全独特的物理特性。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall
Properties of multiterminal superconducting nanostructure with double quantum dot
Institute of Physics, Faculty of Exact；Technical Sciences, University of Rzesz\' o w, 35-310 Rzesz\' o w, Poland；Institute of Physics, M.\ Curie-Sk odowska University, 20-031 Lublin, Poland
研究了双量子点超导纳米结构中量子点间耦合对输运性质的影响，揭示了弱耦合下的Fano型线形和强耦合下的分子Andreev束缚态作用。
2025-11-08 cond-mat.mes-hall
Electron spin dynamics in quantum dots and related nanostructures due to hyperfine interaction with nuclei
我们回顾和总结了量子点和相关纳米结构中由于与周围核自旋的超精细相互作用而引起的电子自旋动力学的最新理论和实验工作。这个主题是特别感兴趣的几个建议，量子信息处理在固态系统。具体地说，我们研究了s型导带中量子点中电子自旋与量子点中核自旋的超精细相互作用。这种相互作用与每个核的位置处的电子波函数的平方模量成比例，导致非均匀耦合，即，不同位置处的核以不同的强度耦合。对于初始完全极化的核自旋系统，可以得到自旋动力学的精确解析解，而对于非完全极化的核，只有在足够小的系统中，才能得到不需要近似的数值解。我们比较这些确切的结果，从几个近似策略的结果。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Spin-Current-Induced Charge Accumulation and Electric Current in Semiconductor Nanostructures with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们证明了在具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的二维电子气中，具有不同自旋极化的纵向自旋电流的流动将在两端带中诱导不同的电荷积累模式，或在四端霍尔条结构中诱导不同的电流分布.对于平面内极化自旋电流，电荷将通过两个横向边缘或围绕条带结构的中心累积，而对于平面外极化自旋电流，电荷密度将通过两个横向边缘显示相反的符号，导致霍尔电压。我们的计算提供了一个新的途径，实验检测或区分纯自旋电流与各种自旋极化。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall
Electromechanical phenomena in normal and superconducting nanostructures based on a movable quantum dot
论文研究可动量子点介观系统中机电耦合引发的新基本现象，涵盖正常态与超导纳米结构。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Infinite order excitonic Bloch equations for asymmetric nanostructures
本文提出了一种新的基于激子的方法来计算非对称半导体多量子阱结构对无限阶超短光脉冲的相干响应。我们利用这些方程计算和解释了偏置半导体超晶格谱分辨简并四波混频信号中峰的时滞振荡，得到了与实验很好的一致性。
2003-07-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical nuclear polarization and nuclear magnetic fields in semiconductor nanostructures
本文研究了半导体纳米结构中非平衡电子自旋与核自旋耦合的超精细相互作用引起的动态核极化。我们导出了原子核自旋极化和偶极磁场的时间和位置关系。在GaAs/AlGaAs抛物量子阱中，当电子系统为100%自旋极化时，核自旋极化率可高达80%，感生核磁场可接近几高斯，伴随的核共振位移为kHz量级。这些场和偏移可以使用小电场来调谐。我们讨论了这种控制的影响，在低维半导体纳米结构的光学核磁共振实验。
2004-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Andreev reflection reach in semiconductor-superconductor hybrids by Aharonov-Bohm effect
混合纳米结构制造的最新发展允许创建结合半导体和超导体材料的量子干涉仪。我们表明，在这些纳米结构的Aharonov-Bohm效应和Andreev反射的联合现象可以用来确定电子作为一个空穴被逆反射的长度。我们建议利用这一功能探测准粒子的相干长度在超导体-超导体混合的磁导测量。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Impact of invasive metal probes on Hall measurements in semiconductor nanostructures
自下而上生长的最新进展正在产生一系列新的二维纳米结构。霍尔效应测量在它们的电学特性中起着重要的作用。然而，尺寸限制可能导致器件几何形状显著偏离具有无电流触点的细长霍尔条的理想形状。使用这些新材料的许多器件具有低纵横比，并具有与半导体沟道重叠的金属霍尔探针。这可能导致电流的显著失真。我们目前的实验数据从InAs二维纳米鳍器件与不同的霍尔探针的几何形状，研究霍尔探针的长度和宽度的影响。我们使用有限元模拟来进一步了解这些方面的影响，并将范围扩大到接触电阻和样本纵横比。我们的关键发现是，侵入式探头导致测量的霍尔电压显著低估，通常为40- 80%。这反过来又导致随后成比例地高估载流子浓度和低估迁移率
2020-10-19 cond-mat.mes-hall
Quantum dot dephasing by edge states
我们计算了一个电子态的退相率在一个捏量子点，由于电子之间的库仑相互作用的点和电子在附近的电压偏置弹道纳米结构。失相是由纳米结构中电子密度的非平衡时间波动引起的，其在点中产生随机电场。结果，点中的电子能级随时间波动，并且通过点的共振透射的相干部分被抑制。
1999-07-04 cond-mat.mes-hall
Dynamic polarization of electron spins interacting with nuclei in semiconductor nanostructures
我们提出了一种新的定域电子自旋取向机制：$dynamic~electron~spin~polarization~provided~by~nuclear~spin~fluctuations$。电子的角动量是在弱磁场中通过超精细相互作用从核自旋系统中获得的。为此，样品被非偏振光照射，该非偏振光既不直接极化电子也不直接极化原子核。我们预测，在几个毫特斯拉的纵向磁场中，束缚在局域激子中的电子可以达到100%的自旋极化。对（In，Al）As/AlAs量子点中的动量间接激子进行了原理验证实验，在17 mT的磁场中测得电子自旋极化率为30%.
2020-06-23 cond-mat.mes-hall
Role of Noise in Nanostructure Formation: A Theoretical Investigation of Quantum Dots and Quantum Dot Molecules
我们在理论上模拟了硅锗异质外延中量子点（QD）和量子点分子（QDM）的形成，明确地将噪声的作用纳入分子束外延中表面演化的连续理论。使用通量和噪声之间的连接，我们解释如何改变通量可以导致从QD到QDM形成的过渡，如在实验中看到的。在这些系统中，我们显示了噪声在纳米结构生长中的双重作用;一个是它通过凹坑成核促进QDM的形成，另一个是它由于随机效应而减少QDM的形成。
2021-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference effects induced by Andreev bound states in a hybrid nanostructure composed by a quantum dot coupled to ferromagnetic and superconductor leads
在这项工作中，它被认为是一个纳米结构组成的量子点耦合到两个铁磁体和超导体。在广义平均场近似下，考虑邻近效应和量子点内的自旋翻转关联，研究了该系统的输运性质。结果表明，铁磁引线之间的共隧穿的零偏置透射率呈现一个下降，其高度取决于磁化的相对取向。当超导体与系统耦合时，不同自旋态之间的电子-空穴关联导致在透射率中出现的凹陷处出现共振。这样的效果是伴随着两个反共振解释的泄漏的传导通道从共隧穿的Andreev运输。在非平衡状态下，量子点内的相关性引入了对施加到铁磁引线的有限偏压的共振条件的依赖性。然而，仍然可以在电流中观察到相同干扰效应的特征。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics in p-doped semiconductor nanostructures subject to a magnetic field tilted from the Voigt geometry
本文从理论上描述了p型杂质半导体量子阱中空穴在偏离Voigt几何的磁场作用下的自旋动力学。我们找到了时间分辨法拉第旋转（TRFR）和共振自旋放大（RSA）实验中测量的信号的表达式，并研究了它们在一系列系统参数下的行为。我们发现，反转的RSA峰可以发生长的空穴自旋退相时间和倾斜的磁场。我们通过对p调制掺杂GaAs/ Al_{0.3} Ga_{0.7} As单量子阱进行一系列TRFR和RSA实验来验证我们的理论研究结果的有效性，并表明我们的模型可以再现实验观察到的信号。
2013-06-29 cond-mat.mes-hall
Time-dependent magnetotransport in semiconductor nanostructures via the generalized master equation
在垂直磁场存在下，电子通过纳米尺度上的二维半导体结构的传输取决于系统的几何形状、引线和磁长度的相互作用。我们使用广义主方程（GME）的形式主义来描述通过系统的运输，而不诉诸马尔可夫近似。耦合到引线的结果，在弹性和非弹性过程中的系统中，所描述的高阶的GME形式主义的积分-微分方程。系统和引线的几何细节在电子通过它们的传输上留下了指纹。的GME形式主义可以用来描述初始瞬态政权后立即耦合的导线系统和稳定状态后实现了较长的时间。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
From Quantum Dots to Quantum Dashes: Excitonic Spectra of Highly Elongated InAs/InP Nanostructures
本文采用原子论方法，结合单粒子态的经验紧束缚和激子性质的组态相互作用方法，研究了圆柱形量子点到高伸长量子点的跃迁.大的纳米结构形状各向异性导致一个特殊的趋势，明亮的激子分裂，在某些点淬火与进一步的形状伸长，矛盾的简化模型的预测。此外，强形状伸长促进暗激子的显著光学活性，其可达到亮激子强度的显著$1\%$分数而不施加任何外部场。原子的计算增加了一个基本的唯象模型表示的光空穴激子添加混合物增加的形状变形。最后，对激子复合物$X^-$，$X^+$，和$XX$进行了研究，发现由于高激发态的存在而引起的关联是影响激子结合能和精细结构的关键因素.
2018-08-23 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's Function Formalism Applicable to Discrete Impurities in Semiconductor Nanostructures
Institute of Applied Physics, University of Tsukuba（筑波大学应用物理研究所）
本文提出一种新的非平衡格林函数框架，用于描述半导体纳米结构中离散杂质的特性，通过自能和泊松方程耦合处理杂质势的短程和长程部分，揭示杂质散射的非局域性。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall
Tunneling current spectroscopy of a nanostructure junction involving multiple energy levels
采用多能级Anderson模型模拟了具有任意数量单粒子能级的纳米结构隧道结系统。利用非平衡格林函数方法，对隧道电流进行了理论研究。得到了谱函数的闭合形式，并利用它分析了双势垒结中量子点或分子的复杂隧穿电流谱。我们还发现，当考虑到与相邻量子点的库仑相互作用时，在量子点隧道结中可以观察到负微分电导。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall
Meissner-Ochsenfeld effect in semiconductor nanostructures with negative-U shells
Ioffe Institute（约费研究所）
本研究在室温下首次验证了半导体纳米结构中负U壳层的迈斯纳-奥赫森费尔德效应，并通过磁化响应和电动势测量揭示了其非耗散传输机制。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall
Spin Currents in Semiconductor Nanostructures: A Nonequilibrium Green-Function Approach
这一章的“牛津纳米科学与技术手册：前沿和进展”评论非平衡格林函数（NEGF）的方法来模拟自旋电流的产生，运输和检测半导体纳米结构包含不同类型的自旋轨道（SO）耦合。它的教程风格-从自旋霍尔效应（SHE）领域的例子和治疗的Rashba，Dresselhaus和外在SO耦合-提供实用的配方来计算总自旋和电荷电流流出的设备，以及非平衡局部自旋密度和自旋通量内的多端纳米结构。这些量是从自旋分辨的NEGFs的知识中获得的，NEGFs可以描述弹道和扩散输运机制，同时处理室温下相关的相位相干效应或退相机制，可以用来理解最近在复杂的低维纳米结构中对介观和量子SHE的全电检测实验，以及利用相干自旋动力学对大量的“第二代”自旋电子器件进行建模。本章还提供了相关的技术和计算细节，如广泛的覆盖面：（一）延迟和更少的绿色功能的SO耦合纳米结构连接到许多电极的建设;（二）计算的自能量所引入的不同类型的电极连接到中心区域;以及（iii）用于NEGF评估的加速算法，其使得在尺寸与自旋进动长度相当的器件中进行自旋输运建模成为可能（通常几百纳米），其设定了弹道SO耦合纳米结构中的介观SHE效应预期达到其最佳量级的尺度。
2009-07-23 cond-mat.mes-hall
Interatomic potentials for the vibrational properties of III-V semiconductor nanostructures
我们推导出了锌掺杂InAs，InP，GaAs和GaP半导体的原子间相互作用势，这些势在纳米结构领域具有可能的应用。势包括最近邻和次最近邻之间的键拉伸相互作用、三体项和长程库仑相互作用。通过（i）拟合体声子色散和弹性性质以及（ii）约束参数空间以提供用于纳米结构簇的结构弛豫和振动性质的良好表现的势来获得优化的势参数。因此，目标计算的密度泛函理论的集群高达633个原子。我们通过计算Kleinman和Grüneisen参数以及直径为3至5.5 nm的纳米结构的振动特性来说明新的能力。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Full-band electronic structure calculation of semiconductor nanostructures: a reduced-order approach
我们提出了一个有效的降阶技术的半导体纳米结构的电子结构计算，适合列入全波段量子输运模拟器。该模型是基于经验赝势法获得的散装带的线性组合，结合使用的问题匹配的基函数数值生成的奇异值分解。所提出的方法的效率和准确性的情况下，在无应变的GAN层中的空穴子带的色散关系证明。
2013-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor quantum dot arrays embedded in semiconductors
为了研究半导体中的稀磁半导体（DMS）量子点阵列的铁磁性，提出了一种考虑局域自旋与量子点中受限空穴交换耦合的Anderson型模型哈密顿量. DMS量子点中的量子限制空穴与半导体价带中的巡游空穴之间的杂化作用使得量子点之间发生空穴转移，从而诱导局域自旋的长程铁磁有序。此外，它使DMS量子点和半导体中的载流子自旋极化。利用Weiss平均场近似和自洽自旋波近似计算了局域自旋的自发磁化强度和空穴的自旋极化。
2002-10-29 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium Transport in dissipative one-dimensional Nanostructures
研究了一维耗散量子点阵列的非平衡输运性质。使用Keldysh形式主义，我们表明，点的耗散性质导致的空间变化的化学势，在无序的阵列，打破了不变性的电流，我，偏置反转。此外，阵列的纳米尺寸导致I的代数低温依赖性。最后，我们表明，局部库仑相互作用分裂点的电子能级，导致库仑阻塞，这是软化与增加耗散和阵列尺寸。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Green's function theory of coherent excitonic effects in the photocurrent response of semiconductor nanostructures
理论上描述了激子对半导体纳米结构中吸收和光电流产生的贡献，并使用稳态非平衡格林函数理论进行了数值模拟。在第一种方法中，包括库仑校正的相干带间极化从Bethe-Salpeter型方程确定的等时间带间单粒子载流子格林函数。通过导出相应的电子-光子自能修正，在相同的近似水平上考虑了激子吸收对光电流产生的影响。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of anharmonicity of the strain energy on band offsets in semiconductor nanostructures
本文考虑原子间势的非谐性，对高应变半导体异质结构的导带和价带阶进行了定量模拟。的非谐性导致较弱的压缩流体静力应变比常用的准谐波近似的基廷模型。包括在模拟应变InAs/GaAs纳米结构的非谐性的结果在原子水平上计算的电子带偏移的改善高达100毫电子伏相比，实验。
2004-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging mesoscopic spin Hall flow: Spatial distribution of local spin currents and spin densities in and out of multiterminal spin-orbit coupled semiconductor nanostructures
我们引入了键自旋电流的概念，它描述了自旋输运的两个站点之间的晶格模型的多端自旋轨道（SO）耦合半导体纳米结构，并表示它的自旋相关的非平衡（Landauer-Keldysh）的设备的格林函数。应用该方法计算了{ \em clean}相位相干二维电子气中微观自旋流的空间分布，其中SO耦合为Rashba型，外加四根引线.连同相应的配置文件的固定自旋密度，这种可视化的相位相干自旋流使我们能够解决几个关键问题的机制，产生纯自旋霍尔电流的弹道装置的横向引线由于流动的非极化电荷电流通过其纵向引线的理解。局部自旋电流分布的关键取决于样品是否小于或大于自旋进动长度，从而证明其作为弹道多端半导体纳米结构中自旋霍尔效应的特征介观尺度的重要作用。虽然静态自旋无关的无序减少了引线中的总自旋电流的大小，但键自旋电流继续流过整个扩散2DEG样品，而不被定位为围绕其任何边界的边缘自旋电流。
2005-06-23 cond-mat.mes-hall
Shielding electrostatic fields in polar semiconductor nanostructures
现代光电器件是基于半导体异质结构，采用电子空穴对湮灭的过程。特别是极性材料能够实现各种经典甚至量子光源，其持续的优化努力挑战了几代研究人员。然而，关键的挑战-这种材料固有的电晶体极化-仍然没有解决，并恶化了电子空穴对湮灭率。在这里，我们的方法引入了一系列反向界面来补偿这些极化效应，同时保持极性的自然晶体生长方向，从而提高器件性能。以前的研究方法，如在极性较低的晶面上生长，甚至稳定非天然相，从未达到工业成熟。相比之下，我们的解决方案允许适应所有已建立的工业过程，而极化变得可调;甚至在零。因此，我们的方法标志着基于任何极性材料的整个超快速和高效设备的开始。
2016-02-22 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
Magnetic Ground State of an Individual Fe2+ Ion in Strained Semiconductor Nanostructure
我们研究了Fe ~（2+）掺杂的自旋性质。Fe ~（2+）掺杂在体材料中具有单一的非简并基态。由于磁矩为零，这种基态对自旋电子学和Solotronics几乎没有用处。我们发现，Fe 2+自旋构型的这一公认的图像可以通过使Fe 2+离子受到足够高的应变来反驳，例如，这是由晶格失配的外延异质结构造成的。分析表明，高应变引起离子能谱的质的变化，导致自旋投影Sz=+/-2的双简并基态.这个概念的实验证明使用一个新的系统：一个外延量子点含有个别Fe 2+离子。利用束缚激子与单个铁杂质之间的耦合，在光致发光实验中揭示了CdSe/ZnSe量子点中Fe ~（2+）基态的磁性.
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
Calculation of electron transport in branched semiconductor nanostructures using quantum network model
分支半导体纳米结构中的电子输运为创造全新的器件提供了许多可能性。我们使用量子网络模型解决了它的计算问题。该方案由三个计算部分组成：网络结点的S矩阵、由结点S矩阵表示的网络S矩阵、由S矩阵表示的网络电流。为了计算网络结点的S矩阵，我们提出了一个清晰的积分微分形式的散射边界条件。作为替代，我们还考虑Dirichlet到Neumann和Neumann-to-Dirichlet映射方法。为了根据网络结点的S矩阵计算网络的S矩阵，我们得到了一个网络合并公式。我们发现电流通过网络中的兰道$-$ Büttiker形式主义的框架。在任何地方的计算，我们使用扩展的散射矩阵，它允许正确地考虑到结之间的隧道效应的贡献。我们通过基于二维电子气的纳米结构建模来证明所提出的计算方案。为此目的，我们提供了一个模型的网络形成的光滑路口与一个，两个和三个相邻的分支。我们计算这样一个网络的电性能（以GaAs为例），由四个结形成，取决于温度。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall
Many-body two-quantum coherences in semiconductor nanostructures
我们提出了实验相干二维傅里叶变换光谱的激子共振在半导体量子阱的脉冲序列，隔离两个量子相干性。通过测量光谱的实部，我们可以确定光谱由多体相互作用引起的两个量子相干性主导，而不是束缚的双激子。使用动力学控制截断进行的模拟与实验吻合良好。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
