Medium/high field magnetoconductance in chaotic quantum dots
利用正方形晶格上的紧束缚哈密顿量计算了中/高磁通量Φ下混沌量子点的磁导G。通过在L × L团簇表面引入对角无序来模拟混沌点。结果表明,当W/L足够大时(W为引线宽度),G稳定地增加,在磁通Phi_max ~ W处出现最大值。体无序弹道空腔(具有与L成比例的杂质量)不显示这种效应。另一方面,当磁通量大于回旋半径为L/2量级时,平均磁导几乎随磁通量线性增加,斜率与W ^2成正比,出现一个极大值,然后逐步减小。这些结果密切遵循Beenakker和van Houten提出的理论来解释串联两点接触的磁导。
2000-05-17 cond-mat.mes-hall
The magneto-optics in quantum wires comprised of vertically stacked quantum dots: A calling for the magnetoplasmon qubits
与平面量子点相比,垂直堆叠量子点(VSQD)具有更深层次的优势,在单电子器件和量子计算中的应用前景令人感兴趣。在这里,我们开始在对称规范的磁场的存在下,在量子线的垂直堆叠,自组装的InAs/GaAs量子点的集体激发。我们计算并说明了施加的磁场的状态,费米能量和集体(磁等离子体激元)激发的行为特征的影响[随机相位近似(RPA)的框架内获得]。费米能被观察到振荡作为布洛赫矢量的函数。值得注意的是,子带间的单粒子连续分裂成两个集体激发传播的间隙内。这归因于由于施加的磁场而产生的(轨道)量子数。引人注目的是,阱和势垒宽度的改变可以使我们能够在所需的能量范围内定制激发光谱。这些研究结果表明,第一次,研究的可行性和重要性的VSQD施加磁场。出现的技术前景是利用磁等离子体量子比特作为设计量子通信网络的量子门的潜在选择的设备的路线。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Magneto-spectroscopy of excited states in charge-tunable GaAs/AlGaAs [111] quantum dots
本文对液滴外延生长的无应变(111)GaAs/AlGaAs量子点中的高电荷态和激发态电子空穴复合物进行了实验和理论研究。我们解决的复合物与一个电荷载流子驻留在激发态,即“热”的trions X $^{-*}$和X $^{+*}$,和双负电荷激子X $^{2-}$。我们的磁光致发光实验在法拉第几何形状的单个量子点上进行,揭示了每个激发的电子-空穴复合物的特征发射模式,这与在(001)生长的量子点中观察到的光致发光光谱非常不同。我们提出了一个详细的理论的精细结构和磁光致发光光谱的X $^{-*}$,X $^{+*}$和X $^{2-}$复合物,受电子-空穴库仑交换相互作用和重空穴混合,这些量子点的特征与三角对称之间的相互作用。磁光致发光的实验和理论之间的比较允许精确的电荷状态识别,以及提取的电子-空穴交换相互作用常数和$g$ -因子的电荷载流子占据激发态。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall
High Bias Transport and Magnetometer Design in Open Quantum Dots
我们报告输运测量作为一个功能的偏置在开放的半导体量子点。这些测量是很好地描述了一个有效的电子温度来自焦耳加热点接触和冷却的Wiedemann-Franz外扩散的热电子。使用这个模型,我们提出并分析了一个量子点为基础的传感器,测量绝对磁场在微米尺度上的噪声地板$\sim 50 μϕ_{0} / \sqrt{Hz}$在300 mK。
1997-08-29 cond-mat.mes-hall
MOVPE growth, transmission electron microscopy and magneto-optical spectroscopy of individual InAsP/GaInP quantum dots
我们报告的增长和表征个别InAsP/GaInP量子点与可变的名义作为摩尔分数。磁光致发光实验揭示了在宽范围内从1.3至1.8 eV的QD发射确认纳入到量子点。透射电子显微镜揭示了一个核帽结构的InAsP量子点与InAs丰富的核心覆盖的InP丰富的层。在核心内部,观察到高达x=0.12的As摩尔分数。重空穴g因子被发现是强烈依赖于作为摩尔分数,而电子g因子是接近的InP值。这表明II型载流子限制在所研究的InP点与空穴(电子)定位在核心(帽)区域。最后,动态核极化的观察,允许进一步深入了解结构特性,使用核磁共振。
2017-05-05 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical absorption in semiconducting spherical quantum dots: Influence of the dot-size, confining potential, and magnetic field
在这里,我们开始深入研究半导体{ \em球形}量子点的磁光吸收的限制谐波势和施加的磁场在对称规范的特点。这是在Bohm-Pines的随机相位近似的框架内完成的,该框架使我们能够导出并讨论充分考虑库仑相互作用的戴森方程。作为我们的理论策略的应用,我们计算各种单粒子和多粒子的现象,如Fock-Darwin光谱,费米能量,磁光跃迁,概率分布,和量子点中的磁光吸收。据观察,施加的磁场对吸收光谱的作用是可比的限制潜力。增加(降低)磁场或限制势的强度被发现类似于缩小(扩大)量子点的尺寸:导致吸收光谱的蓝(红)移。费米能量随着磁场和点尺寸的增加而减小,并且在较大的场或点尺寸值下呈现锯齿状振荡。与横向受限的量子点不同,即使在极端情况下,(上和下)磁光跃迁也会存在。然而,内朗道能级跃迁被认为是禁止的。球形量子点比严格的二维量子点有优势,因为额外的(磁性)量子数使物理学更丰富(但更复杂)。对库仑阻塞、量子相干性和纠缠的更深入理解可以使我们更好地了解激光器、探测器、存储设备和量子计算等有前途的应用。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmon excitations in arrays of circular and noncircular quantum dots
本文研究了圆形和非圆形量子点阵列中磁等离子体激元的激发。孤立的抛物线约束电子的理想集体激发的偏差产生的局部扰动的约束势,以及interdot库仑相互作用。后者是不重要的,除非点间分离是点的大小的顺序。局部扰动,如径向非谐性和非圆对称性,导致明确的签名广义科恩定理的违反。特别地,从SO(2)到$C_4$的局部对称性的降低导致不同模式的共振耦合和在功率吸收谱中可观察到的反交叉行为。我们的研究结果与最近的远红外(FIR)传输实验符合得很好。
1999-08-17 cond-mat.mes-hall
Inter-shell exchange interaction in CdTe/ZnTe quantum dots: magneto-photoluminescence of X, X2- and XX-
本文对自组装CdTe/ZnTe量子点中的交换作用进行了全面的光致发光研究。我们利用单量子点光致发光光谱中存在的多电荷态,同时分析了不同激子跃迁的精细结构,包括中性激子/双激子、双电荷负激子和负电荷双激子的复合.我们证明了精细结构的结果,从电子-空穴交换相互作用和自旋哈密顿量与有效的交换常数$δ_i$可以提供一个很好的描述每个过渡磁场法拉第和Voigt场几何。我们确定并讨论了一个大的统计量的量子点的有效交换常数的值。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall
Periodic magnetoconductance fluctuations in triangular quantum dots in the absence of selective probing
我们已经研究了具有三角形对称性和面积小至0.2平方微米的量子点的磁导,在高迁移率的二维电子气嵌入在GaAs-AlGaAs异质结。半经典模拟表明,在所测量的磁导的总功能是由弹道效应。低于1 K,我们观察到一个强大的周期振荡,这可能是解释在Aharanov-Bohm通量量子化通过一个单一的经典周期轨道的面积。从一个数值和分析的可能轨迹在硬壁和软壁的潜力,我们确定这个周期性的轨道作为内接三角形。与其他最近的实验相反,这个轨道是无法通过经典的过程来进入准直光束。
1998-07-14 cond-mat.mes-hall
Dark states in the magnetotransport through triple quantum dots
我们考虑了在垂直磁场中三个耦合量子点系统的输运。在零磁场下,相消干涉可以将电子捕获在暗态--一种完全阻挡电流的点态的相干叠加。磁场可以破坏这种干扰,从而随着磁场的增加而引起电流及其高阶统计的振荡。这些振荡具有通量量子或通量量子的一半的周期,这取决于点的几何形状。我们给出了结果的固定电流和散粒噪声和偏斜在零和有限的频率。
2007-05-21 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
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下,两种力作用于电子:拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现,这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Electronic and magneto-optical properties of monolayer phosphorene quantum dots
本文利用紧束缚方法研究了矩形、六边形和三角形单层磷烯量子点的电子和磁光性质。数值计算了电子态、态密度、电子密度分布、Laudau能级以及光吸收谱。我们的计算表明:(1)由于单分子层磷烯(MLP)中的各向异性电子跳跃,无论其形状和边缘构型如何,在各种MPQD的带隙中都出现边缘态。处于任意边缘态的电子只出现在量子点边界的扶手椅方向,这与石墨烯量子点中的电子只出现在扶手椅方向不同;(2)MPQD的磁能级呈现出Hofstadter-butterfly谱,随着磁场的增加,磁能级逐渐接近MLP的朗道能级.在磁能谱中出现了与MLP完全不同的“平带”;(3)量子点的尺寸、边界边缘的类型和外加磁场可以调节量子点的电学和光学性质。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall
High-field magneto-excitons in unstrained GaAs/AlGaAs quantum dots
从理论和实验上研究了无应变GaAs/AlGaAs量子点中激子态的磁场依赖性。研究了在不同取向的磁场中基态和激发态的抗磁位移。在理论研究中,我们在单带有效质量近似下进行了计算,包括能带非抛物性、全实验三维点形和电子-空穴库仑相互作用。这些计算结果进行了比较与实验结果的地面和激发态的字段高达50特斯拉。理论与实验结果吻合较好。
2006-05-09 cond-mat.mes-hall
Internal transitions of negatively charged magnetoexcitons in quantum dots
我们报告的激子复合物Xn-(过剩电荷,n,范围从1到4)限制在量子点的远红外吸收光的振子强度的计算。磁场在对应于2和3/5之间的“填充因子”的区间内变化。电子-空穴相互作用的影响被认为是从科恩线的峰值位置的偏差,并在几个最终状态的振子强度的传播。跃迁密度被用作表征吸收峰的附加工具。
2003-08-15 cond-mat.mes-hall
Energy levels and magneto-optical transitions in parabolic quantum dots with spin-orbit coupling
基于Bychkov-Rashba自旋轨道(SO)相互作用对抛物型量子点的影响的理论方法,研究了该量子点中少数相互作用电子的电子性质.我们注意到自旋轨道耦合深刻地影响了量子点中相互作用电子的能谱。在这里,我们提出了精确的结果的能级和光学吸收光谱的抛物量子点包含多达四个相互作用的电子,在存在的自旋轨道耦合和外部施加的影响下,垂直磁场。我们已经详细描述了一个非常精确的数值方案来计算这些量。我们已经评估了SO耦合的Fock-Darwin光谱的量子点的三种不同的半导体系统,InAs,InSb,和GaAs的影响。
2005-09-07 cond-mat.mes-hall
The tunnel magnetoresistance in chains of quantum dots weakly coupled to external leads
我们数值分析了三个耦合量子点通过弱连接到外部磁引线的相干链的自旋相关输运。特别是,使用的Keldysh轮廓的图解技术,我们计算的电导,散粒噪声和隧道磁阻(TMR)的顺序和cotunneling制度。结果表明,输运特性在很大程度上取决于点间库仑关联的强度,它决定了电子波函数在链中的空间分布。当相关性相对较强时,根据传输机制,我们发现负TMR以及TMR增强到Julliere值以上,并伴有负微分电导(NDC)和超泊松散粒噪声。隧道磁阻的这种非平凡行为与控制隧道过程的选择规则和与传输相关的链的各种高自旋状态有关。另一方面,对于弱的点间相关性,TMR总是正的并且不大于Julliere TMR,尽管仍然可以观察到超泊松散粒噪声和NDC。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall
Theory of magneto-optical properties of neutral and charged excitons in GaAs/AlGaAs quantum dots
对弱限制GaAs/AlGaAs量子点的磁光性质进行了详细的理论研究。我们着重于中性和带电激子态的抗磁系数和$g$ -因子,以及它们随沿$[001]$方向施加的磁场的不同点尺寸的演化。对于计算,我们利用组合的${\bf k}\cdot{\bf p}$和组态相互作用方法。我们将理论分解为四个精度水平,即,(i)单粒子电子和空穴态,(ii)非相互作用的电子-空穴对,(iii)由两个准粒子的基态构成并通过库仑相互作用(即具有最小量的相关性)相互作用的电子-空穴对,以及(iv)包括相关性效应的电子-空穴对。上述方法使我们能够确定各种单粒子和多粒子效应对所研究的磁光特性的主要影响,从而可以使用尽可能简单的模型表征实验,但保留详细的物理图像。
2020-08-27 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical characterization of trions in symmetric InP-based quantum dots for quantum communication applications
在Voigt和Faraday两种外磁场配置下测量了新型大尺寸对称InP基量子点中三电子的磁光参数,该量子点在分子束外延生长的纳米结构中是不常见的,其发射在第三电信窗口。在面外和面内的抗磁系数分别为1.5-4 μeV/{ \T^2 }和8-15 μeV/{ \T^2 }。抗磁位移的测定值与点尺寸的各向异性有关。在两种构型中,测量的三角因子相对较小,分别在0.3-0.7和0.5-1.3的范围内。基于自旋相关轨道电流的形式,对单载流子g因子进行分析,得到Voigt的空穴和电子的类似值为{ \sim } 0.25,而磁场的法拉第位形的空穴和电子的类似值为{\g_e } {\approx } -5; { \g_h } { \approx } +6。在Voigt配置中测量的g因子接近于零的值使得所研究的点有希望用于g因子符号的电调谐,这是量子比特应用中的单自旋控制方案所需的。
2021-01-24 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and transistor-like behavior of double quantum dots connected to ferromagnetic and superconductor leads
研究了双量子点系统中的电流和磁阻效应,其中一个量子点QDa耦合到两个铁磁电极(F1,F2),而第二个量子点QDb连接到超导体S.对于超导体间隙内的能量尺度,Andreev反射过程允许导电。由于两个铁磁引线的存在,非局部交叉Andreev反射是可能的。我们发现,通过调节施加在铁磁体上的外电势,可以改变磁电阻的符号。另外,可以通过施加到第二铁磁体(F2)的电势来控制第一铁磁体(F1)的电流。我们还包括在每个量子点的点内相互作用和栅极电压,并通过平均场近似分析它们的影响。相对于非相互作用的情况,相互作用降低了电流幅度,但是开关效应仍然是量子相干性的表现,在超导体相干长度的量级上。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall
Shot noise and tunnel magnetoresistance in multilevel quantum dots: Effects of cotunneling
利用实时图解法对弱耦合多能级量子点与铁磁导线的自旋相关输运进行了理论分析。同时考虑了顺序隧穿和共隧穿过程,使得隧道磁电阻(TMR)和散粒噪声散粒噪声的计算结果适用于整个偏置和栅压范围.由于非弹性共隧穿和超泊松散粒噪声的抑制TMR已被发现在某些库仑阻塞区域。此外,在库仑阻塞制度有一个额外的贡献,由于涉及自旋多数电子的共隧穿过程的聚束噪声。另一方面,在顺序隧穿机制中,TMR随偏置电压振荡,而电流噪声通常是亚泊松的。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics and magneto-optical response in charge-neutral tunnel-coupled quantum dots
考虑量子点间载流子隧穿效应,建立了非掺杂双量子点结构中电子和空穴自旋动力学模型。考虑到还存在一个平面内或倾斜的磁场,我们提供了模拟的磁光实验,如时间分辨克尔旋转测量,这是目前在这样的结构上进行探测的时间自旋动力学。与我们的模型,我们重现实验观察到的效果的自旋极化寿命的延长所造成的空间电荷分离,这可能会发生在这种类型的结构。此外,我们提供了一些定性的预测有关的必要条件,观察这种效果,以及有关可能的渠道,其抑制,包括自旋轨道耦合,导致隧道的载流子伴随着自旋翻转。我们还考虑了磁场倾斜的影响,这将导致一个有趣的自旋极化动力学。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance switching in an array of oval quantum dots
采用量子线连接的椭圆形量子台球作为线性量子点阵列的积木块,我们计算了线性响应区域的弹道磁导。优化的几何形状的台球,我们的目标是在一个最大的有限超过零场比的磁导。这种开关效应是由椭圆量子点中的散射态通过所施加的磁场的相对相位变化引起的,这对于一定范围的几何参数解除了对传输特性的抑制。它示出了一个可持续的开关比达到一个非常低的场强,这是通过连接只有第二个点到单个的倍增。无序的影响是解决远程杂质散射的形式,这构成了一个温度依赖的开关比的下限,表明这种效果应该很容易在实验中观察到。
2009-04-24 cond-mat.mes-hall
Impact of ex-situ rapid thermal annealing on the magneto-optical properties and the oscillator strength of In(Ga)As quantum dots
讨论了快速热退火对In(Ga)As/GaAs量子点磁光发射特性的影响。我们绘制出强烈的影响的生长和退火参数的量子激子的有效Landé g因子,特别是对它们的抗磁系数,我们直接相关的发射器的形状和材料成分的修改。此外,我们还研究了激子的自发发射寿命随退火温度和量子点高度的变化,发现发射率随量子点体积的增大而增大。相应的振子强度的增加产生完全一致的结果与diamagenic行为的分析。特别是,我们证明了850 $^\circ$ C的快速热退火步骤可以用来增加所生长的InAs/GaAs量子点的振荡器强度的一个以上的因子$2$。
2016-03-21 cond-mat.mes-hall
Theory of magneto-optical properties of core-shell spherical quantum dots doped with radial-position-controlled magnetic impurities
我们提出了一个理论的电子和磁光性质的球形量子点组成的内核由外壳包围。该核-壳量子点掺杂有磁性Mn杂质,所有这些杂质都以预选半径注入到量子点内的球形表面上。通过施加外部磁场,点的球对称性被打破。在磁场的存在下的电子态被处理的有效质量模型,其中包括s-d和p-d交换与本地Mn d电子的相互作用。由于核和壳区域之间的晶格失配导致的量子点中的应变被假定为赝晶的,并且该应变场对电子态的影响也被包括在内。利用有效质量电子态和费米黄金法则计算了量子点的光学性质。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall
Sources of negative tunneling magneto-resistance in multilevel quantum dots with ferromagnetic contacts
我们分析了自旋相关的能级位移的不同来源及其对耦合到共线极化铁磁引线的相互作用量子点的隧穿磁电阻(TMR)的影响。由于虚电荷波动的水平位移可以定量评估内的图形表示我们的运输理论。该理论适用于多级量子点系统,我们将其应用于碳纳米管量子点,在那里我们表明,许多水平的存在下可以定性地影响TMR效应。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-dependent magnetotransport of a wave packet in a quantum wire with embedded quantum dots
研究了在均匀磁场作用下,波包在嵌入反点和嵌入平行双开量子点的量子线中的传播。基于Lippmann-Schwinger公式计算了磁导和电子波包的时间演化。这种方法使我们能够看到任意嵌入的电势分布,并通过对电子波包通过量子线的电导和时间演化进行计算模拟来说明结果。在双点系统中,我们观察到一个长寿命的共振态,该共振态增强了波包的空间扩展,当波包的包络函数在适当的磁场中覆盖多个子带时,诱导出类似量子跳跃的轨道.
2007-08-01 cond-mat.mes-hall
From the artificial atom to the Kondo-Anderson model: orientation dependent magneto-photoluminescence of charged excitons in InAs quantum dots
本文对InAs/GaAs量子点中的中性激子和带电激子进行了磁光致发光研究。我们的调查依赖于一个共焦显微镜,允许任意调整之间的角度施加的磁场和样品生长轴。首先,从中性激子和trions的实验中,我们提取的电子和空穴在s-壳层的Landé张量的面内和轴上的分量。然后,基于双负电荷激子磁光致发光,我们表明,p电子波函数扩展到GaAs势垒显着。我们还表明,p-电子g-因子取决于在s-壳层中的空穴的存在。由于量子点电子态与润湿层之间的耦合,三重带负电荷的激子光致发光的磁场依赖性表现出几个反交叉。最后,我们讨论了当磁场的取向从Faraday几何变为Voigt几何时,系统如何从Kondo-Anderson激子描述演化到人工原子模型。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Effect of the angular momentum on the magnitude of the current in magneto-tunnelling spectroscopy of quantum dots
我们提出了一个实验和理论研究的电子隧道通过量子点的电流峰的振幅作为磁场的函数的关注。我们表明,在隧道谱中的电流峰的振幅显示出显着不同的行为作为磁场的函数,依赖于通过隧道发生的点状态的角动量。这在磁场中电流幅度的非单调行为中可见。此外,磁场严重阻碍了通过角动量平行于场的状态的隧道效应,在某些情况下,这使得隧道效应完全不可能实现。这种类型的研究使我们能够直接探测量子点的受限波函数的细节。
1998-09-03 cond-mat.mes-hall
Magneto-exciton in single and coupled type II quantum dots
研究了II型量子盘中激子能量随磁场、盘半径R和盘高度d的变化。我们发现了d >> 2R的点的角动量跃迁。施加垂直于圆盘的电场显示出非线性斯塔克位移。在三个垂直耦合的点的情况下,角动量跃迁被发现为小的点间距离,随着点间距离的增加而消失。
2001-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comparison of magneto-optical properties of various excitonic complexes in CdTe and CdSe self-assembled quantum dots
我们提出了一个比较研究的两个自组装量子点(QD)系统的基础上II-VI族化合物:CdTe/ZnTe和CdSe/ZnSe。使用磁光技术,我们调查了大量的个人量子点。中性激子X、双激子XX和单电荷激子复合发射谱线的系统光致发光研究(X $^+$,X $^-$)允许我们确定描述CdTe量子点的平均参数(CdSe QD):X-XX跃迁能量差12 meV(24 meV);精细结构分裂$δ_{1}=$ 0.14 meV($δ_{1}=$ 0.47 meV); $g$ -因子$g=$ 2.12($g=$ 1.71);抗磁位移$γ=$ 2.5 $μ$ eV $/$ T $^{2}$($γ=$ 1.3 $μ$ eV $/$ T $^{2}$)。我们还发现统计上显着的相关性描述激子复合物的内部结构的各种参数之间。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Effects of different geometries on the conductance, shot noise and tunnel magnetoresistance of double quantum dots
从理论上分析了强耦合双量子点(DQD)系统在序贯隧穿和共隧穿两种情况下的自旋极化输运。利用实时图形技术,分析了双量子点串联、并联以及T型系统的电流、微分电导、散粒噪声和隧道磁阻(TMR)随偏压和栅电压的变化关系.对于串联耦合的DQD,我们发现TMR对占据双量子点的电子数有很强的依赖性,并且在库仑阻塞机制中存在超泊松散粒噪声。此外,对于不对称的DQD,我们分析运输的泡利自旋封锁制度,并解释存在的泄漏电流的cotunneling和自旋翻转cotunneling-assisted顺序隧道。对于并联耦合的DQD,我们表明,在弱耦合制度的输运特性是定性类似的DQD串联耦合。另一方面,在T形量子点的情况下,我们预测一个大的超泊松散粒噪声和TMR增强以上的Julliere值由于增加的去耦量子点的占用。我们还讨论了从输运特性确定双点几何形状的可能性。此外,在可能的情况下,我们比较我们的结果与现有的实验数据的pmos系统,并找到定性的协议。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb-blockade and Pauli-blockade magnetometry
扫描探针磁强计是一种有价值的实验工具,以研究在微米和纳米级的磁现象。我们从理论上分析了通过量子点中的电流测量磁场的可能性。我们描述了两个设备的散粒噪声限制的磁场灵敏度:一个单点的库仑阻塞制度,和一个双点的泡利阻塞制度。使用碳纳米管量子点构建这样的磁力计将受益于大的、强各向异性的和可控的g张量、核自旋的低丰度以及允许纳米级空间分辨率的小检测体积;我们估计,使用这种材料可以实现低于$1 \, μ\text{T}/\sqrt{\text{Hz}}$的灵敏度。由于量子点已经被证明是有用的扫描探针静电计,我们的建议突出了他们的潜力,作为混合传感器具有在现场切换能力之间的电和磁传感。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
Fine structure and magneto-optics of exciton, trion, and charged biexciton states in single InAs quantum dots emitting at 1.3 um
我们提出了一个详细的调查个别InAs量子点(QD)的光学特性的金属有机化学气相沉积生长,在电信窗口约1300 nm的低温发射。使用显微光致发光(PL)光谱,我们已经确定了中性,带正电,带负电的激子和双激子状态。随温度变化的测量揭示了由于载流子扩散率的差异引起的点充电效应。我们观察到一个显着的线性偏振分裂的中性激子和双激子线(~250微电子伏特),导致在量子点结构的不对称性。这种不对称性还导致激发态的混合,这表现在带电双激子发射的精细结构和极化中;从该数据中,我们获得各向异性和各向同性电子-空穴交换能之间的比值为(Δ 1)/(Δ 0)= 0.2- 0.5。磁光致发光光谱已被用来研究各种激子复合物的抗磁响应和塞曼分裂。我们发现激子,正双激子和负双激子之间的g因子的显着变化,这也是由于各向异性效应和电子和空穴波函数的横向范围的差异。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Weak localization in arrays of metallic quantum dots
结合散射矩阵形式和非线性$σ$模型技术,分析了在任意信道传输分布下,通过势垒连接的混沌量子点阵列中的弱局域化效应。借助我们的方法,我们评估的两个任意连接的量子点以及相同的量子点的$N\times M$阵列的磁导。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical properties of charged excitons in quantum dots
我们给出了磁场对半导体量子点中激子影响的实验和理论结果。我们发现一个显着的差异之间的强和弱的限制制度。对于弱约束,激子抗磁位移强烈依赖于过剩电荷,对应于中性激子的常规抗磁位移的符号反转。在这个极限下,我们认为具有两个或更多额外电子的激子的光学性质与中性激子和trion的光学性质是根本不同的。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Role of Alternance Symmetry in Magnetoconductance
我们发现,相干电子输运通过一个循环系统的量子点或一个循环分子的方向可以调制的外部磁场,如果循环有一个奇数的跳跃网站,但运输成为完全对称的,如果数量是偶数。这些在相互作用的电子的情况下仍然存在的对比行为是系统中交替对称性的存在或不存在的结果。这些发现对于基于耦合量子点或分子结的纳米电路的设计是相关的。
2014-04-16 cond-mat.mes-hall
Controlling the Sign of Magnetoconductance in Andreev Quantum Dots
我们建立了一个通过弹道量子点耦合到超导体的相干输运理论。我们发现,这些Andreev量子点的两端电导的前导阶量子校正可能会改变符号,这取决于(i)正常引线所携带的通道数或(ii)穿过量子点的磁通量。相反,自旋-轨道相互作用可能会影响修正的大小,但并不总是其符号。该效应的实验特征包括非单调的磁导曲线和从绝缘体到金属的电导温度依赖性的过渡。我们的结果适用于弹道或无序点。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con nlin.CD
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
Representative longitudinal optical phonon modes in polar semiconductor quantum dots
从理论上讨论了极性半导体圆柱形量子点嵌入半导体基体中时代表性纵光学(LO)声子模的存在性。该方法是在考虑电子和受限LO声子之间的Fröhlich相互作用的介电连续模型内开发的。该理论适用于圆柱形GaAs/AlAs量子点内的绝热处理。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall
Optically-gated resonant emission in single quantum dots
我们报道了相干驱动的单半导体量子点的共振辐射。我们证明了超弱非共振激光作为量子点共振响应的光门。我们表明,门激光器抑制库仑阻塞在共振发射淬灭的起源,和光选通量子点系统地表现为理想的两个层次的系统在这两个制度的相干和非相干共振发射。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall
Theory of Dephasing by External Perturbation in Open Quantum Dots
我们提出了一个随机矩阵理论来描述随时间变化的外场对开放量子点平均磁电阻的影响。在微扰论的所有阶次中都考虑了这种效应,所得结果对弱外场和强外场都适用。
1999-04-29 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistence engineering and singlet/triplet switching in InAs nanowire quantum dots with ferromagnetic sidegates
我们提出了磁电阻(MR)的实验上的InAs纳米线量子点设备与两个铁磁侧栅(FSG)在一个分裂的栅极几何形状。可以使用FSG和背栅将线段电调谐到单点或双点状态。在这两个制度中,我们发现一个强大的MR和高达25%的急剧MR开关在该领域的FSG的磁化被反转的外部场。磁共振和磁共振开关的符号和幅度都可以通过FSG进行电调谐。在双点制度接近夹断,我们发现{ \it两}急剧转变的电导,让人想起隧道MR(TMR)之间的两个铁磁接触,一个过渡接近零,一个在FSG开关领域。这些令人惊讶的丰富特性,我们解释在几个简单的共振隧穿模型。例如,类TMR MR可以被理解为单重态和三重态双点态之间的杂散场控制的跃迁。这种局部磁场是设计新的物质状态的各种提议中的关键要素,并且可以用于测试基于电子自旋的贝尔不等式。
2016-08-25 cond-mat.mes-hall
Fine structure and optical pumping of spins in individual semiconductor quantum dots
本文综述了半导体量子点的自旋性质及其对光谱的影响。光致发光和其他类型的光谱学被用于以高光谱和空间分辨率探测单个量子点中的中性和带电激子。光谱精细结构和极化揭示了量子点自旋如何相互作用以及与环境的相互作用。利用光学选择规则的选择性和自旋弛豫,实现了对基态电子和核自旋的光学自旋泵浦。通过这种机制,光可以用来处理自旋,用作信息的载体。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall
Super-intense highly anisotropic optical transitions in anisotropic quantum dots
在垂直外磁场和Rashba自旋轨道相互作用存在的情况下,电子间的库仑相互作用对各向异性量子点的电子性质有着深刻的影响.这是更明显的光学跃迁,我们发现在这个系统中是高度各向异性和超高强度,特别是,各向异性参数的大值。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall
Optically induced spin gates in coupled quantum dots using the electron-hole exchange interaction
我们提出了一种快速光诱导双量子位\textsc{c-phase}门,它位于一对耦合量子点中的两个自旋之间。在两个点上延伸的激发束缚态提供了有效的电子-电子交换相互作用。电子-空穴交换相互作用使门成为可能,它隔离了系统中的单个跃迁。当与适当的单量子比特旋转相结合时,这个门产生两个自旋的纠缠态。
2008-09-11 cond-mat.mes-hall
Optical control and decoherence of spin qubits in quantum dots
讨论了半导体量子点中全光自旋控制的各种方法。我们提出了不同的方式旋转一个单一的限制电子自旋的光耦合到一个trion状态。我们还讨论了通过双光子跃迁控制受限激子偏振的方法。最后,我们分析了声子诱导退相干对这些光学自旋控制协议保真度的影响。
2007-06-02 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical response and exciton dephasing in quantum dots
考虑量子点不同激子态之间的声子辅助跃迁,对量子点中的四波混频极化进行了微观计算。结果表明,煎饼各向异性InGaAs量子点中的高激子态的完全不同的退相时间是实验观察到的光子回波信号中的双指数衰减的原因。
2006-03-02 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
Optical Anisotropy of Electronic Excitations in Elliptical Quantum Dots
作者报道了横向耦合半导体量子点(QD)中的各向异性限制势对壳层间集体电子激发的光跃迁和能量有很大的影响。所观察到的各向异性揭示了作为光偏振的面内方向的函数的非弹性光散射,并且可以通过修改量子点的几何形状来精细地控制。这些实验表明,量子点限制势的调节提供了一种强有力的方法来操纵电子态和远红外层间光跃迁的量子点。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Optical near-field mapping of excitons and biexcitons in naturally occurring semiconductor quantum dots
我们计算了半导体量子点中的激子和双激子的近场光谱自然发生在GaAs基量子阱中的界面波动,使用的响应函数的空间调制的电-磁场的非局部描述。最低的,远场禁止激子态的相对强度进行预测,地面双激子状态的空间扩展被发现与最近发表的实验。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Time-resolved magnetophotoluminescence studies of magnetic polaron dynamics in type-II quantum dots
我们利用连续波光致发光(cw-PL)和时间分辨光致发光(TR-PL)光谱比较了两种相关的空间间接II-VI族外延生长量子点系统中磁极化子(MP)的性质。在ZnTe/(Zn,Mn)Se体系中,空穴被限制在非磁性的ZnTe量子点中,而电子被限制在磁性的(Zn,Mn)Se基质中。另一方面,在(Zn,Mn)Te/ZnSe系统中,空穴被限制在磁性(Zn,Mn)Te量子点中,而电子保留在周围的非磁性ZnSe基质中。在这两个系统中的磁极化子的形成能测量的时间红移的带边发射。磁极化子表现出不同的特性取决于锰离子的位置。在ZnTe/(Zn,Mn)Se系统中,磁极化子表现出常规的行为,即随着温度T和磁场B的增加而减小。相反,在(Zn,Mn)Te/ZnSe系统中,具有非常规的温度T和磁场B依赖性;对T以及对B的依赖性较弱。我们讨论了两个密切相关的QD系统的MP属性的这种显着差异的可能来源。
2015-10-15 cond-mat.mes-hall
The theory of magneto-transport in quantum dots: 3D-0D and 2D-0D tunnelling and selection rules for the angular momentum
介绍了量子点磁输运的研究。该模型允许分析隧道从散装一样的接触,并从2D积累层。已知由于量子点状态而导致的I-V特性中的精细特征根据磁场的值而偏移到不同的电压。虽然我们的计算也很好地再现了这种效果,但在这项工作中,我们专注于作为磁场的函数的每个电流谐振的幅度。这样的振幅显示振荡,反映了在费米能量的状态密度的变化在发射极。此外,对于某些特征,振幅作为磁场的函数而增加,而对于其他特征,振幅减小。特别是,我们证明了电流共振的振幅的行为是链接到每个点的水平,通过隧道发生的角动量的值。我们表明,角动量的选择规则必须满足。因此,通过特定点状态的隧穿被强烈抑制,有时被磁场的存在完全禁止。这将允许从实验曲线中提取关于电子输运中所涉及的量子点波函数的性质的详细信息。此外,当从2D累积层到量子点发生隧穿时,磁场的存在极大地增加了一些共振特征的强度。这种效应是由我们的模型预测的,据我们所知,从未被观察到。
1998-10-12 cond-mat.mes-hall
Optical properties of wurtzite GaN/AlN quantum dots grown on non-polar planes: the effect of stacking faults in the reduction of the internal electric field
研究了非极性GAN/AlN量子点的光发射特性。这些量子点内的堆垛层错的存在证明了在光致发光与温度和激发功率的依赖性。非极性量子点的电子结构和光学性质的理论模型,考虑到其现实的形状,提出了预测的内部电场的大幅减少,但持续的量子限制斯塔克效应,极性GAN/AlN量子点。模拟量子点内部的3单层堆垛层错的影响,其充当纤锌矿基质中的锌包合物,导致内部电场额外减少30%,并且更好地解释了观察到的光学特征。
2016-01-19 cond-mat.mes-hall