Spin polarization amplification within nonmagnetic semiconductors at room temperature
我们从理论上证明,电流的自旋极化可以通过利用自旋电流,与充电电流相比,由电驱动力弱扰动的事实,在半导体内电放大。作为一个具体的例子,我们考虑一个T形的电流分支的几何结构完全由一个半导体,其中电流注入到一个分支(输入分支)和分裂到其他两个分支(输出分支)。我们发现,当输入电流有一个温和的自旋极化,自旋极化在一个输出分支可以高于自旋极化在输入分支,并可能达到100%时,在两个输出分支的电流驱动电场的相对大小进行适当的调整。所提出的放大方案不使用铁磁体或磁场,并且不需要低温操作,提供了一种在室温下在半导体中产生高度自旋极化电流的有效方式。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall
Polarization of ultrashort optical pulses in semiconductor superlattice in a presence of magnetic field
基于弛豫时间近似下的Boltzmann方程和耦合的麦克斯韦方程组,得到了超短光脉冲在外加磁场的半导体超晶格中的传输方程组.结果表明,一个原始的线偏振光脉冲在一个样品的领域中启动一个正交偏振。研究了初始脉冲在样品中的传播动力学。晶格的几何形状的影响已经引起。
2009-08-18 cond-mat.mes-hall
Polarization bistability and resultant spin rings in semiconductor microcavities
与半导体微腔的下极化激元分支谐振的泵浦激光的传输被示出为高度依赖于泵浦的圆偏振度。极化激元-极化激元相互作用的自旋相关各向异性允许通过改变泵浦功率来控制内部极化。观察到由于偏振双稳性而产生的空间图案,即具有高度圆偏振的自旋环的形成。基于自旋相关的Gross-Pitaevskii方程的唯象模型提供了一个很好的描述实验结果。包含与非相干激子库,它提供了自旋无关的极化激元模式的蓝移的相互作用,被认为是必不可少的。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in isotropic k-cubed Rashba model: Theoretical study for p-doped semiconductor heterostructures and perovskite oxides interfaces
利用松原格林函数方法计算了自旋轨道耦合下外加电场诱导的非平衡自旋极化的温度依赖性。该模型的哈密顿量包括各向同性k立方形式的Rashba自旋轨道相互作用。这样的哈密顿量捕获在过渡金属氧化物的表面或界面处或在p-杂质半导体异质结构中的二维电子(空穴)气的电子和自旋性质。的诱导自旋极化的计算以及磁性电子/空穴气体。讨论了自旋极化率与Berry曲率的关系。
2017-11-21 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in the production of polarization-entangled photons in a single semiconductor quantum dot
本文从理论上研究了半导体量子点中双激子级联衰变产生偏振纠缠光子的过程。在中间态中,纠缠被编码在第一发射光子和激子的偏振中,其中激子状态可以通过形成晶格畸变由固态环境有效地“测量”。我们表明,所产生的纠缠损失变得急剧增强,如果声子的晶格畸变是受到弹性散射在设备的边界,这可能构成一个严重的限制量子点为基础的纠缠光子设备。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall
Generation of spin current and polarization under dynamic gate control of spin-orbit interaction in low-dimensional semiconductor systems
基于Keldysh形式,导出了半导体量子阱中含时Rashba自旋轨道相互作用下的自旋极化流和自旋积累的Boltzmann动力学方程和漂移扩散方程.与时间相关的Rashba相互作用由适当形状的与时间相关的电子门提供。几个例子自旋操纵门已被认为是。研究了获得稳态自旋密度和感应整流直流自旋电流的机制和条件。
2005-03-22 cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Orientation of Semiconductor Carriers at a Ferromagnetic Interface
本文提出了半导体电子与铁磁体界面处肖特基势垒自旋散射的量子理论。非极化非平衡载流子的反射在半导体中产生自发自旋极化。如果净自旋极化预先存在于半导体中,则铁磁体磁化和入射载流子极化的组合结合以倾斜半导体中的反射极化。自旋反射特性的系统特性的函数进行了研究:肖特基势垒高度,半导体掺杂和施加的偏压。由于势垒宽度与电子能量的变化对反射的影响进行了对比,两种方法的激发:光学或电学。光激发电子具有比来自非磁性欧姆接触的近平衡激发更宽的能量扩展。
2003-02-04 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in nonmagnetic semiconductor junctions
通过载流子散射过程,可以产生流过半导体结的电流的自发自旋极化,该过程与载流子自旋无关。电流诱导自旋极化所需的两个要素是(1)结中存在内置空间变化的电场和(2)依赖于能量的载流子散射过程。这种效应不需要自旋-轨道相互作用,因此它应该发生在像硅这样缺乏显著自旋-轨道相互作用的材料中。GaAs结中含时非线性自旋输运的近似解析表达式和详细的数值模拟结果表明,最近在该系统中观察到的电流诱导自旋极化[Y.卡托河C. Myers,A. C. Gossard和D. D. Awschalom,Phys. Rev. Lett. 93,176601(2004)]可以通过这种效应来解释。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
High-temperature spin polarization of high-mobility charge carriers in hybrid metal-semiconductor structures
我们考虑由铁磁金属、稀磁半导体和量子阱组成的平面结构的磁性(以混合异质结构Fe-Ga(Mn)As-InGaAs为例)。在平均场论的框架下,磁性杂质(Mn)与铁磁金属(Fe)通过量子阱中的导电沟道间接相互作用,导致铁磁金属(Fe)在磁性杂质(Mn)体系中感应的铁磁性显著放大。结果,高温铁磁性的出现导致量子阱中局部化的载流子(空穴)的自旋极化并保持其高迁移率。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall
Spin polarization recovery and Hanle effect for charge carriers interacting with nuclear spins in semiconductors
本文报道了半导体结构中载流子与涨落核自旋相互作用的自旋极化恢复和Hanle效应的理论和实验研究。我们从最简单的静态和各向同性核自旋涨落模型开始理论描述。然后,我们描述了由于超精细相互作用的各向异性,有限的核自旋相关时间,和强脉冲自旋激发的极化恢复和汉勒曲线的修改。对于后者,我们描述了法拉第几何中的共振自旋放大效应,并讨论了量子芝诺效应的表现形式。选择各种结构和实验条件的实验结果集,以突出理论预测的特定效果。我们表明,自旋极化恢复是一个非常有价值的工具,用于解决半导体及其纳米结构中的载流子自旋动力学。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization at Semiconductor Point Contacts in Absence of Magnetic Field
半导体点接触可以是一个有用的工具,用于产生自旋-轨道(SO)相互作用的存在下的自旋极化电流。既不需要磁场也不需要磁性材料。通过数值研究,我们发现:(i)电导的量子化单位为2e^2/h,除非SO相互作用太强;(ii)电流在横向上是自旋极化的;(iii)在SO相互作用强度的实验值下,可以实现大于50%的自旋极化。自旋极化比是由不同自旋的子带之间的过渡在通过点接触的运输过程中的绝热性。
2005-07-23 cond-mat.mes-hall
Scaleability of dielectric susceptibility $ε_{zz}$ with the number of layers and additivity of ferroelectric polarization in van der Waals semiconductors
本文研究了过渡金属二硫属化合物(TMD)和六方氮化硼(hBN)多层晶体的介电响应。我们发现,平面外的极化率的多层晶体(其特征响应于外部位移场)的比例与层数,$α_{zz}^{NL} =N α_{zz}^{1L}$,独立的堆叠配置在膜中的线性。我们还建立了添加剂的连续界面的铁电极化的情况下,当这样的接口有破反转对称性。然后,我们使用所获得的数据的单层$α_{zz}^{1L}$的半导体TMD和hBN块体晶体的介电常数的值计算。
2022-06-18 cond-mat.mes-hall
Interplay of spin-orbit and hyperfine interactions in dynamical nuclear polarization in semiconductor quantum dots
本文从理论上研究了$(S)$ -$(T_+)$三重态反交叉附近的双电子半导体双量子点中自旋轨道相互作用和超精细相互作用对动态核极化的影响。研究中的方案的目标是通过动态地将极化从电子自旋转移到核自旋来延长单线态$(S)$ -三线态$(T_0)$量子比特退相干时间$T_2^{*}$。这种极化转移是通过使电子自旋在$S-T_+$反交叉上循环来实现的。在这里,我们调查,定量和定性,如何超精细介导的动态极化转移的Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的影响。除了$T_2^*$,我们还确定了单重态返回概率$P_s$,这是一个可以在实验中测量的量。我们的研究结果表明,自旋轨道相互作用建立了一种机制,可以在相反的方向上的超精细介导的核自旋极化相比,核自旋。在具有相对强的自旋-轨道耦合的材料中,自旋-轨道和超精细介导的核自旋极化的这种相互作用防止了$S-T_0$量子位退相干时间$T_2^{*}$的任何显著增加。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall
Quantum limit for nuclear spin polarization in semiconductor quantum dots
最近的一个实验[E。A. Chekhovich等人,物理修订版信函104,066804(2010)]已经证明,通过利用重空穴和三电子态之间的光学禁戒跃迁,可以在自组装量子点中实现高核自旋极化。然而,一个完全极化的状态并没有达到预期的经典速率方程。在这里,我们从理论上研究这个问题的帮助下的量子主方程,我们证明,一个完全极化的状态不能实现由于形成的核暗态。此外,我们发现最大偏振度依赖于量子点的结构特性。
2014-05-08 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
Non-Magnetic Spinguides and Spin Transport in Semiconductors
我们提出了一个“spinguide”的想法,即半导体沟道,这是由壁包围的稀磁半导体(DMS)与巨大的塞曼分裂是透明的电子与一个自旋极化。这些自旋波导可以用作非磁性导体中的自旋极化电流源、电流的自旋极化的超快开关以及自旋极化的长距离传输设施(传输距离可以超过自旋翻转长度)。壁的选择性平行性导致了新的输运尺寸效应。
2001-09-04 cond-mat.mes-hall
Optically erasing disorder in semiconductor microcavities with dynamic nuclear polarization
发现光子无序的均方值在典型的GaAs基微腔中减少了100倍,当暴露于圆偏振连续波光泵时,没有任何特殊的空间图案。腔模的共振激发激发了空间非均匀分布的自旋极化电子,这取决于光子的无序分布。电子通过超精细接触相互作用将自旋转移到原子核,从而诱导能够修改激子-极化激元的电势的长寿命Overhauser磁场。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall
Stabilizing nuclear spins around semiconductor electrons via the interplay of optical coherent population trapping and dynamic nuclear polarization
我们的实验演示了如何相干布居捕获(CPT)在GaAs中的施主束缚电子自旋的结果在自主反馈,准备稳定的状态,为周围的电子的自旋极化的核。CPT是通过用两束激光激发到束缚激子态来实现的。对电子系综CPT谱特征的透射研究直接揭示了制备核自旋态的统计分布。将激光驱动从蓝色调谐到红色失谐驱动从一个稳定状态到两个稳定状态的转变。我们的研究结果对动态核自旋极化方案、中心自旋问题和自旋相干控制等方面的研究具有重要意义。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall
Two-laser dynamic nuclear polarization with semiconductor electrons: feedback, suppressed fluctuations, and bistability near two-photon resonance
我们提出了如何光学相干布居捕获(CPT)的本地化半导体电子的自旋稳定周围的核自旋浴通过超精细相互作用,导致在一个状态,这是更有序的比热平衡状态。我们发现不同的控制制度,不同的迹象,激光失谐和检查过渡从非偏振,窄化状态的偏振态具有双稳态。状态的变窄产生较慢的电子自旋退相和自我改进的CPT。我们的分析是相关的各种固态系统,其中超精细诱导的退相是使用电子自旋相干性的限制。
2014-10-13 cond-mat.mes-hall
Excitation of Vortices in Semiconductor Microcavities
我们预测,横向电磁极化分裂的激子极化激元允许一个简单的技术,用于产生的线圈数为2的半导体微腔中的极化激元涡旋。涡旋可以由没有轨道角动量的圆偏振光激发,并且作为相反圆偏振的相位涡旋或直接作为线偏振涡旋观察。预测解释了一个简化的分析线性模型,并充分显示与数值模型的基础上的Gross-Pitaevskii方程,其中包括极化激元-极化激元相互作用的非线性效应。
2006-12-13 cond-mat.mes-hall
Prediction of Hot Zone-center Optical Phonons in Laser Irradiated Molybdenum Disulfide with a Semiconductor Multitemperature Model
先前的多温度模型(MTM)解决声子温度的偏振水平和测量已经发现显着的非平衡在不同的声子偏振在激光照射的石墨烯和金属。在这里,我们开发了一个特定的超导体MTM(SC-MTM),包括电子-空穴对的产生,扩散和重组,并表明声子极化水平模型不会产生可观察到的基于极化的非平衡激光辐照二硫化钼(MoS $_2$)。与此相反,明显的非平衡预测之间的区心光学声子和其他模式。动量为基础的非平衡比被发现增加与减小激光光斑尺寸和与基板的相互作用。这一发现对于理解二维光电子器件中的能量弛豫过程和拉曼热输运测量具有重要意义。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field control of Fermi polaron fine structure and polarization in strained monolayer semiconductors
Ioffe Institute(约费研究所)
该研究建立外磁场下掺杂二维半导体吸引型费米极化子的理论,揭示磁场与应变可调控其能谱与极化,为二维半导体多体激子准粒子光学响应调控提供互补工具。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium nuclear-electron spin dynamics in semiconductor quantum dots
我们研究了带电量子点中的自旋动力学,在这种情况下,驻留电子仅耦合到大约200个核自旋,并且由Overhauser场引起的电子自旋分裂不超过显着的光谱展宽。一个动态的核极化的形成,以及随后的衰减的偶极-偶极相互作用是直接解决的时间。由于不受固有非线性的限制,即使在高温下也能实现几乎完全的核极化。这些数据表明了核极化的非平衡模式,明显不同于体半导体的自旋温度概念
2007-06-19 cond-mat.mes-hall
Optical circuits based on Polariton Neurons in Semiconductor Microcavities
利用极化激元的极化多稳定性,我们证明了极化信号可以在半导体微腔的平面内沿着受控通道或“神经元”传导。此外,由于极化激元与相反自旋的相互作用,可以实现在极化自由度上操作的二进制逻辑门。多个门可以集成在一起以形成包含在单个半导体微腔中的光路。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent tunneling in semiconductor heterostructures with a magnetic layer
我们提出了一个理论,该理论描述的外观的光致发光(PL)的铁磁-半导体混合异质结构由于自旋相关的隧道的光激发载流子从量子阱到磁性层的圆偏振。该理论成功地解释了由InGaAs基量子阱(QW)和空间分离的Mn $δ$层组成的异质结构的时间分辨PL的实验数据。我们发现,PL的圆极化起源于动态自旋极化的电子由于自旋相关的泄漏从量子阱到Mn施主态分裂的交换场的铁磁Mn δ层。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
A predicted "Faraday oscillation" in photoexcited semiconductors
虽然,对于半导体光激发的圆偏振泵,线偏振探针的偏振平面已被证明是旋转的,我们在这里预测一个壮观的变化时,泵光束是线偏振的,从法拉第旋转法拉第振荡,偏振平面的振荡沿着光子偏振的变化从线性到椭圆。当探测场平行或垂直于泵浦场时,这种效应减小到零,这来自于由泵浦产生的真实激子和耦合到未吸收的探测的虚拟激子之间的相干性,这从表示在这种耦合的光子复合激子系统中发生的多体物理的Shiva图中很容易看出。
2008-02-04 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
Optoelectric spin injection in semiconductor heterostructures without ferromagnet
我们已经表明,电子自旋密度可以产生由直流电流流过$pn$结与嵌入的非对称量子阱。当传导电子的动量分布相对于自旋分裂价电子带中的空穴的动量分布发生偏移时,通过辐射电子-空穴复合在量子阱中产生自旋极化。当自旋极化从量子阱注入到$pn$结的$n$掺杂区时,出现自旋电流.从量子阱伴随的圆偏振光的发射可以用作自旋偏振检测器。
2001-08-21 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization Dependence of Carrier Effective Mass in Semiconductor Structures: Spintronic Effective Mass
我们引入了自旋极化载流子的自旋电子有效质量的概念,它源于相互作用自旋极化电子系统中重正化有效质量的强自旋极化依赖性。在rs=5时,非极化和完全极化的二维系统的多数自旋多体有效质量重整化相差超过2倍,而在金属密度(rs~5)附近的三维系统中,极化依赖性(~15%)更为温和。载流子有效质量的自旋极化依赖性在各种自旋电子学应用中具有重要意义。
2005-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum oscillations of spin current through a III-V semiconductor loop
我们研究了自旋极化通过具有强Rashba自旋轨道相互作用的经典混沌半导体环的输运。我们发现,当粒子的逃逸时间足够长时,组态平均自旋电导随几何自旋相位的变化而剧烈振荡。我们预测了一个相当大的旋转自旋极化沿其流动路径的循环从注射器到收集器。我们还发现了一个量子化的普遍自旋弛豫在一个二维水库连接到这样的半导体环。
2001-12-13 cond-mat.mes-hall
Current induced electron spin polarization in strained semiconductors
利用静态和时间分辨的法拉第旋转,在应变半导体中观察到电流引起的传导电子自旋的极化。电极化自旋的密度、寿命和取向率的特征在于光学和电学方法的组合。此外,利用光电导开关产生的电脉冲研究了电流诱导自旋的动力学。这些结果表明,不使用磁性材料的半导体自旋电子器件的自旋源的可能性。
2004-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of collective spin correlations in semiconductors with polarization squeezed vacuum
计算了两带系统中从偏振纠缠光子到多电子态集体自旋的关联转移率。结果表明,当半导体从双模压缩真空中吸收光子对时,不同准动量的激发电子对的自旋与某些四阶电子-光子过程相关。光的量子斯托克斯矢量的不同分布导致集体自旋关联的增强或减小,这取决于分布的对称性。我们发现,随着光场压缩的非经典化,自旋关联呈现出一个交叉,从正的$\sim N^2$($N$是平均光子数)标度,为负的$\sim N$标度,即使当$N$不小。负自旋相关意味着在光生态中自旋单线态占优势。本文讨论了在稳态组态下法拉第旋转涨落谱和激发密度的联合测量中测量集体自旋关联的可能性。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Effect of spin-dependent tunneling and intervalley scattering in magnetic-semiconductor van der Waals heterostructures on exciton and trion polarization
Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学)
本文研究了磁性半导体范德瓦尔斯异质结中自旋依赖隧道效应和谷散射对激子和三重态极化的影响,通过分析光致发光极化特性,揭示了自旋依赖的层间电荷转移和激子、三重态谷散射之间的相互作用,为远距离操控激子和三重态行为提供了新方法。
2026-05-19 cond-mat.mes-hall
Selective Spin Injection Controlled by Electrical way in Ferromagnet/Quantum Dot/Semiconductor system
在铁磁(FM)/量子点(QD)/半导体(SC)系统中,通过改变近藤温度以上的栅压,预测了注入半导体(SC)的电流的选择性和大极化.此外,在低于近藤温度时,还发现了自旋相关的近藤效应。研究发现,随着FM引线的极化度P的增加,上自旋态的近藤共振被抑制。而下一个是增强的。上旋的近藤峰在P=1时消失。
2008-01-18 cond-mat.mes-hall
Hyperfine Interactions and Spin Transport in Ferromagnet-Semiconductor Heterostructures
电子自旋输运和动力学的测量和建模被用来表征Fe/GaAs器件与$n$ -GaAs沟道的超精细相互作用。Ga和As核被电注入的电子自旋极化,核极化是通过超精细场中电子自旋的去极化来间接检测的。电子自旋信号对注入器偏压和施加的场方向的依赖性由耦合漂移扩散方程建模,包括来自电子和核极化的有效场。这种方法是用来确定电子自旋极化独立的假设在标准的运输测量。电子自旋动力学对核自旋极化的极端敏感性也促进了核磁共振的电检测。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall
Surface-sensitive NMR in optically pumped semiconductors
我们提出了一个方案的表面敏感的核磁共振在光泵半导体,其中的NMR信号从一个散装化合物半导体的表面的一部分被检测除了散装信号。它利用具有长自旋晶格弛豫时间的光学取向的核作为待检测的第二(目标)核的偏振库。它为核自旋极化器[IEEE Trans. Appl. Supercond. 14,1635(2004)],其是在光泵浦半导体的表面处的极化储存器,其极化通过纳米结构化界面接触的靶材料中的核自旋。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of polarization relaxation in semiconductor quantum dots
在量子点载流子与LO声子的二阶准弹性相互作用框架下,计算了强受限非对称半导体量子点发光线偏振度的衰减时间.声子瓶颈并不显著地阻止弛豫过程,并且在温度$T \simeq 100$ K下计算的衰减时间可以是几十皮秒的量级,这与Paillard等人的最近实验一致[Phys.Rev.Lett. { \bf 86},1634(2001)]。
2002-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Harnessing nuclear spin polarization fluctuations in a semiconductor nanowire
在第一次测量凝聚态系统的核磁共振(NMR)后不久,布洛赫预言了在$N$自旋系综的极化中存在与$1/\sqrt{N}$成比例的统计涨落。首先由Sleator等人观察到,所谓的“自旋噪声”最近已经成为纳米级磁共振成像(nanoMRI)中的关键成分。这种突出是MRI分辨率提高到100 nm^3以上的直接结果,在100 nm^3的尺度下,统计自旋涨落开始主导极化动力学。我们展示了一种技术,通过利用这些波动产生比自然热分布更大和更窄的极化,在纳米级的核自旋集合中创建自旋顺序。我们专注于与单个InP和GaP纳米线(NW)及其含氢吸附层相关的包含~10^6磷和氢自旋的系综。我们实时监测、控制和捕获系综自旋极化的波动,并将其存储很长一段时间。这种选择性捕获大的极化波动可能提供一种增强纳米尺度体积的核自旋产生的弱磁信号的途径。该方案也可能被证明是有用的初始化在固态的电子自旋量子比特的核超精细场。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall
Transverse polarization light scattering in tubular semiconductor nanowires
我们在光学范围内对管状半导体纳米柱的散射截面进行了数值计算。散射研究的横向入射的光,即,沿着圆柱体的直径,具有横向电极化和横向磁极化。这些亚波长纳米结构支持米氏共振,并且当圆柱体的长度与波长相当时,可以与米氏模式重叠的导模产生尖锐的法诺共振。我们表明,不同的内部半径影响每个模式不同,允许一个额外的自由度调谐的共振峰的光谱位置。
2019-05-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Element-resolved orbital polarization in (III,Mn)As ferromagnetic semiconductors from $K$ edge x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁圆二色性(XMCD)测量了(Ga,Mn)As和(In,Ga,Mn)As薄膜费米能级附近的元素特性和空态极化。在As K吸收边的XMCD由位于边缘的低能量侧的单个峰组成,其随着铁磁Mn磁矩的浓度而增加。在Mn K边缘的XMCD是更详细的,是强烈的浓度依赖性,这被解释为低Mn掺杂的空穴本地化的签名。结果表明,在低掺杂的绝缘膜和高掺杂的金属膜中,极化空穴的性质明显不同,在穿过金属-绝缘体转变时,空穴轨道磁矩从Mn转移到As.
2010-05-25 cond-mat.mes-hall
Multivalley engineering in semiconductor microcavities
我们考虑半导体微腔中的激子-光子耦合,其中激子和光子被嵌入单独的周期势。我们从理论上表明,该系统支持简并基态出现在非零的面内动量,对应于在倒易空间中的多个谷,这是进一步分离的偏振对应于系统中的偏振谷耦合。除了形成谷电子学的基础,多径色散预测允许自发动量对称性破缺和双模压缩下的非共振和共振激发,分别。
2017-06-09 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport in a lateral two-dimensional diluted magnetic semiconductor electron gas
从理论上研究了横向二维稀磁半导体电子气在空间周期磁场作用下的输运性质。我们发现,沿调制方向的电子费米速度是高度自旋相关的,即使自旋极化的载流子人口是微不足道的小。事实证明,这种自旋极化的费米速度单独可以导致电流的强自旋极化,这仍然是强大的对杂质散射引起的能量展宽效应。
2005-09-23 cond-mat.mes-hall
Polarization Control of the Non-linear Emission on Semiconductor Microcavities
半导体微腔中非线性辐射的圆偏振度($\wp$)通过改变激子-腔失谐量来控制。极化激元向\textbf{K} $\sim 0$类腔态的弛豫受终态受激散射控制。由于在\textbf{K} $\sim 0$处$\pm 1$自旋能级的简并度的提升,选择发射的螺旋度。在脉冲激发后的短时间内,由于受激散射到最低能量的自旋能级(正/负失谐的$+1/-1$自旋),$\wp$达到非常大的值,无论是正的还是负的。
2002-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Approaching a fully-polarized state of nuclear spins in a semiconductor quantum dot
针对固态自旋量子比特的核自旋磁噪声问题,提出结合强光泵浦与快速电子隧穿的核自旋极化方案,在GaAs量子点中1分钟内实现超95%的核极化,可简化量子器件实现并支撑多体量子研究。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall
Spin transport and polarization properties of manganese-doped dual-guanine molecule
利用非平衡格林函数方法研究了石墨烯引线上锰掺杂双鸟嘌呤分子的自旋输运和极化性质。结果表明,锰掺杂的双鸟嘌呤分子是一种生物半导体,表现出良好的自旋过滤器特性。我们表明,这种半导体可以作为自旋开关时,Rashba自旋轨道相互作用被认为是。此外,它表明,一个大的电导观察到由于Fano-Kondo-Rashba共振效应。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Detection of spin polarization utilizing singlet and triplet states in a single-lead quantum dot
我们提出并证明了一种新的方法来探测局部自旋极化在半导体微器件在低和零磁场。通过将单引线量子点连接到半导体微器件上,并监测量子点中电子隧穿进入单重态和三重态,我们可以检测目标器件中形成的局域自旋极化。我们证实了这种利用自旋分裂量子霍尔边缘态的探测方案的有效性。我们还观察到非零的本地自旋极化在设备的边缘在低磁场,这是无法检测到与传统的宏观探针。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall
Optical Anisotropy and Pinning of the Linear Polarization of Light in Semiconductor Microcavities
我们报告了一个强有力的实验证据的光学各向异性在一个基于CdTe的微腔:光的偏振被钉扎到独立的激发偏振的晶轴之一。偏振度强烈地依赖于激发功率,在受激状态下几乎达到100%。极化弛豫时间约为1 ns。我们认为,这一切都是一个分裂的极化激元在k=0的双重效果。我们考虑了不同的分裂源,并得出结论,最有可能的是在镜子和/或腔的光学双折射。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization fluctuations, bistability, and switching in two-dimensional semiconductors
本文从理论上研究了原子薄半导体中激子的非线性谷极化动力学。由于激子-激子相互作用产生的有效磁场,显著极化的存在减慢了谷弛豫。我们解决谷极化激子的时间动力学和研究极化激子气体的稳态。我们证明了谷极化的双稳性,其中形成了具有低谷极化和高谷极化的两个稳态。我们研究了在这样的系统中的涨落和噪声的影响。我们评估谷极化自相关函数,并证明了高极化制度的波动的特点是高振幅和长弛豫时间。我们研究了由系统中的噪声引起的低谷偏振态和高谷偏振态之间的切换,并证明了具有高谷偏振的状态在很宽的泵浦速率范围内是优先的。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Spin Control of Drifting Electrons using Local Nuclear Polarization in Ferromagnet/Semiconductor Heterostructures
我们展示了在GaAs沟道中局部控制移动电子自旋旋转的方法。当自旋被拖曳通过在MnAs/GaAs界面处产生的自旋极化核的区域时,光注入自旋的拉莫尔频率被调制。由原子核产生的有效场利用铁磁邻近极化效应进行光学或电学控制。自旋旋转也通过控制载流子穿过极化区域的时间来调谐。我们证明相干自旋旋转超过4 π弧度在运输过程中。
2010-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Propagation of Spin-Polarized Electrons Through Interfaces Separating Differently Doped Semiconductor Regions
电子的高自旋极化度对自旋电子器件的工作至关重要。研究了自旋极化电子通过两个不同掺杂水平的n型半导体区之间边界的传输。我们假设,非均匀的自旋极化创建/注入本地和驱动通过边界的电场。在双组分漂移扩散输运模型下计算了电场分布和自旋极化分布。我们发现,最初创建的自旋极化的狭窄区域可以进一步压缩和放大的边界附近。由于边界涉及掺杂的变化,但两种半导体材料之间没有真正的界面,预计没有显着的自旋极化损失。因此,建议的机制将是有用的,在设计新的自旋电子器件。
2003-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical polarization of nuclear spins by acceptor-bound holes in a zinc blende semiconductor
在锌掺杂半导体中,受主束缚空穴的基态是由空穴的自旋和轨道矩的矢量和的总角动量的四个本征态构成的。结果,空穴与晶格核的超精细相互作用变得各向异性和坐标相关。本文发展了一个由受主束缚空穴引起的核自旋的动态极化理论,充分考虑了其复杂的自旋结构。空穴-核翻转跃迁的速率取决于空穴的总角动量与原子核相对于受主中心的位置矢量之间的夹角。由此产生的空间不均匀的自旋极化的核引起的非等距自旋分裂的孔,这可以通过光学或微波光谱学的方法检测。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tailoring hole spin splitting and polarization in nanowires
p型半导体纳米线中的自旋分裂受到价带中量子限制和自旋轨道耦合之间相互作用的强烈影响。后者的特别重要性是揭示在我们这里提出的系统的理论研究,它映射了典型的半导体中实现的自旋轨道耦合强度的范围。大的可控变化的g因子与相关的特征自旋极化存在纳米线的子带的边缘,因此,原来是一个多功能的实验室,用于调查量子限制的空穴所表现出的复杂的自旋特性。
2007-12-21 cond-mat.mes-hall
Spintronics for electrical measurement of light polarization
圆偏振光束的螺旋度可以由III-V族半导体中的光激发电子的自旋方向确定。我们提出了一个理论论证如何随后的电子自旋极化的方向可以确定由两个铁磁/半导体肖特基势垒的电气手段。所提出的方案允许在小结构中的自旋积累的时间分辨检测,并可能具有设备应用。
2006-03-04 cond-mat.mes-hall
Ultrathin Semiconductor Perfect Light Absorbers with High Spectral, Polarization, and Angle Selectivity for Arbitrary Wavelengths
在光子晶体材料中实现完美的光吸收有望发展出奇异的光子器件。在这里,我们展示了新的策略,可以提供合理设计的能力,半导体的厚度< λ/10~λ/5)的半导体完美的吸收器的任意波长,包括那些在半导体的本征吸收是弱的,例如Si的近红外波长。这与现有的研究形成鲜明对比,这些研究主要集中在金属材料或高吸收半导体上。我们的设计策略是建立在一个直观的模型,耦合漏模理论,我们最近开发的,可以把完美的吸收器的设计漏模的设计。所设计的吸收体具有显著的吸收增强效果、尺寸小型化以及对入射光的波长、偏振态和角度的高度选择性。它可以实现柔性、重量轻、高性能、成本有效和多功能的光电子器件的开发,这些是目前光吸收器难以实现的。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall physics.optics