Spin interactions, relaxation and decoherence in quantum dots
本文综述了准二维量子点中电子和空穴的自旋退相干以及纳米线量子点中电子自旋弛豫的研究进展。受限电子和空穴的自旋被认为是实现量子信息存储和处理设备的主要候选者，前提是可以实现足够长的相干和弛豫时间。结果表明，这一前提条件在电子量子点和空穴量子点中都有可能实现，从而向自旋量子位的量子计算迈出了一大步。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Coulomb "blockade" of Nuclear Spin Relaxation in Quantum Dots
研究了量子点中电子与二维气体交换引起的自旋弛豫机制。我们发现，核自旋弛豫速率显着的影响，库仑阻塞，并可以控制的栅极电压。在强自旋-轨道耦合的情况下，弛豫速率在库仑阻塞谷处最大，而在弱自旋-轨道耦合的情况下，核自旋弛豫速率的最大值在库仑阻塞峰附近。
2002-05-24 cond-mat.mes-hall
Reduced electron relaxation rate in multi-electron quantum dots
我们采用组态相互作用方法和费米黄金法则研究了实际多电子量子点中的电子-声子相互作用。寿命计算在低密度，高度相关的制度。我们报告的数值证据表明，电子-电子相互作用一般会导致降低衰减率的激发电子态在弱限制量子点，其中载流子弛豫是由纵向声学声子的相互作用为主。
2005-06-28 cond-mat.mes-hall
Coulomb correlations effects on localized charge relaxation in the coupled quantum dots
分析了两个相互作用量子点（人工分子）与连续谱态耦合系统中局域电荷的时间演化。我们表明，库仑相互作用修改弛豫速率，并负责非单调时间演化的本地化电荷。我们提出了这种非单调的电荷时间演化的新机制，与每个量子点中不同弛豫通道之间的电荷重新分配有关。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall
Theory of Single Electron Spin Relaxation in Si/SiGe Lateral Coupled Quantum Dots
研究了自旋-轨道相互作用下单电子Si/SiGe横向耦合量子点中声学声子引起的自旋弛豫。数值计算了单量子点和双量子点在面内和垂直磁场中的弛豫速率。声学声子的变形势被考虑为横向和纵向极化和它们的贡献的总弛豫速率进行了讨论相对于膨胀和剪切势常数。我们发现，在单点的自旋弛豫率的规模约与磁场的七次方，在最近的实验。在双点中，弛豫速率对点谱结构更加敏感，因为它通常由自旋热点主导。自旋-轨道相互作用的各向异性产生容易的通道，即磁场的特殊方向，对于该方向，弛豫被强烈抑制。量子力学上，由于不存在压电声子势和一般较弱的自旋轨道相互作用，Si中的自旋弛豫速率通常比GaAs小2个数量级。
2011-04-26 cond-mat.mes-hall
Polarons in semiconductor quantum-dots and their role in the quantum kinetics of carrier relaxation
虽然含时微扰理论表明在半导体量子点中载流子-声子散射效率低，但我们证明了载流子-声子相互作用的量子动力学描述预测了快速载流子捕获和弛豫。所考虑的过程在自由载流子能量方面不满足能量守恒，因为局域量子点态的极性耦合强烈地改变了这一图像。
2005-01-20 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in quantum dots due to electron exchange with leads
我们计算了横向量子点系统中由于量子点和引线之间的电子交换引起的自旋弛豫速率。利用速率方程，我们发展了一个理论描述的实验观察到的电流的自旋封锁制度的双量子点。单个表达式拟合整个电流分布，并描述传导峰和抑制（“谷”）区的结构。由于自旋轨道和超精细自旋散射机制的自旋封锁测量的内在弛豫率的准确提取，这里计算的外在速率必须考虑。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon induced spin relaxation in InAs quantum dots
我们计算了外磁场作用下抛物量子点中由于自旋轨道相互作用的声子调制引起的自旋弛豫率。变形势和压电电子-声子耦合机制都包含在Pavlov-Firsov自旋-声子哈密顿量中。我们的结果表明，在窄禁带材料中，电子-声子变形势和压电耦合的贡献与自旋弛豫过程相当。对于大的点，变形势相互作用成为主导。这种行为是没有观察到宽或中间间隙半导体，其中的压电耦合，一般来说，支配自旋弛豫过程。我们还证明了自旋弛豫速率对Landé $g$因子特别敏感。
2003-10-07 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin relaxation in single and coupled quantum dots
数值计算了实际材料参数下横向单量子点和双量子点中单电子态的声子诱导轨道和自旋弛豫速率。在不同的场和量子点取向下，计算了作为磁场和点间耦合函数的速率。结果表明，在低磁场下，轨道弛豫是由于形变势声子引起的，而在高磁场下，压电声子占主导地位。由于Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的相互作用，单量子点中由压电声子主导的自旋弛豫是高度各向异性的。由于回旋效应对隧穿能量的影响，双量子点中的轨道弛豫随量子点间耦合的变化很大。由于各向异性自旋热点，双点中的自旋弛豫具有额外的各向异性，否则各向异性自旋热点在有用的磁场和点间耦合处引起速率的巨大增强。在平面内磁场（易通道）和垂直的磁场（弱通道）的自旋热点的情况下的条件制定解析为不同的生长方向的底层异质结构。结果表明，容易通道消失（自旋热点再现），如果双点系统失去对称性的xy-样扰动。
2006-04-27 cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Relaxation in Two-Electron Lateral Coupled Quantum Dots
利用高精度的数值计算，给出了GaAs双量子点中声子诱导的双电子自旋弛豫的全局定量图像。宽制度的interdot耦合，磁场的大小和方向，以及失谐的存在下，一个核浴探索。最重要的是，单重态-三重态弛豫的异常强的磁各向异性可以通过失谐切换主各向异性轴来控制：受保护的状态在失谐时变得不受保护，反之亦然。它也建立了核自旋可以主导自旋弛豫的非极化三重态，即使在高磁场，相反的共同信念。这些发现对于设计用于基于自旋的量子信息处理的量子点几何形状具有最小的环境影响。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall
Phonon modulation of the spin-orbit interaction as a spin relaxation mechanism in quantum dots
计算了抛物型InSb量子点中自旋与声子相互作用的自旋弛豫率。我们认为变形势机制是Pavlov-Firsov自旋-声子哈密顿量中占主导地位的电子-声子耦合。通过研究合适的选择磁场和横向点的大小，我们确定的自旋弛豫率可以实际抑制的区域。我们分析了自旋弛豫率随外加磁场和平均量子点半径的变化。由于Dresselhaus贡献的自旋混合的自旋轨道相互作用的影响进行了讨论。
2008-01-11 cond-mat.mes-hall
Phonon modulation of the spin-orbit interaction as a spin relaxation mechanism in InSb quantum dots
计算了抛物型InSb量子点中自旋与声子相互作用的自旋弛豫率。我们认为变形势机制是Pavlov-Firsov自旋-声子哈密顿量中占主导地位的电子-声子耦合。通过研究合适的选择磁场和横向点的大小，我们确定的自旋弛豫率可以实际抑制的区域。我们分析了自旋弛豫率随外加磁场和平均量子点半径的变化。由于Dresselhaus贡献的自旋混合的自旋轨道相互作用的影响进行了讨论。
2008-01-13 cond-mat.mes-hall
Observation of extremely slow hole spin relaxation in self-assembled quantum dots
我们报告的测量极其缓慢的空穴自旋弛豫动力学的自组装InGaAs量子点的小合奏。在每个点的最低轨道状态中光学地创建单独的自旋取向的孔，并且在使用自旋存储器设备的定义的存储时间之后读出。所得到的发光信号表现出明显的偏振记忆效应，该效应在长存储时间内消失。测量了空穴自旋弛豫动力学随外磁场和晶格温度的变化。我们表明，空穴自旋弛豫可以发生在非常长的时间尺度在强约束的量子点（高达~270 us），最近的理论预测。我们的研究结果得到了计算的支持，重现了观测到的磁场和温度的依赖关系。结果表明，在强限制量子点的空穴自旋弛豫是由于自旋轨道介导的塞曼能级之间的声子散射，在显着的对比，在更高的维度的纳米结构，它是有限的价带混合。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit interaction and anomalous spin relaxation in carbon nanotube quantum dots
我们研究了电子-晶格相互作用和自旋-轨道相互作用引起的自旋弛豫和退相干，并预测了磁场$B$引起的冲击效应。对于$B$的特定值，发生相消干涉，导致超过数十秒的超长自旋弛豫时间$T_1$。对于小的声子频率$ω$，我们发现了一个$1/\sqrtω$自旋-声子噪声谱-一个新的耗散通道的自旋量子点-这可以减少$T_1$许多数量级。我们发现，纳米管表现出零场能级分裂所造成的自旋轨道相互作用。这使得能够实现自旋的全电和相位相干控制。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下，对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明，零偏压异常，最近发现的反平行配置，也可以存在的情况下，当一个电极是磁性的，而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明，内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点，然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外，在量子点内自旋快速弛豫的极限下，还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下，发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Relaxation of Ferroelectric States in 2D Distributions of quantum Dots:EELS Simulation
通过模拟EELS实验，从理论上研究了量子点二维分布中集体电子态的弛豫时间。从数值计算的电子束的能量损失的概率，平行于分布，它是可能的估计类铁电态的阻尼时间。我们通过在量子点之间引入平均场相互作用来产生这种分布的集体响应，然后通过布拉格-威廉姆斯近似将长程相关的影响扩展到模型中。然后研究了类铁电态的介电函数、能量损失函数和弛豫时间随单量子点中电子态的分布温度和阻尼常数的变化。我们的结果的趋势和趋势的鲁棒性表明，这种分析方案可以指导实验人员为特定应用开发量身定制的量子点分布。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Relaxation in Two-Electron Lateral Coupled Si/SiGe Quantum Dots
给出了硅双量子点中声子诱导双电子自旋弛豫的高精度数值计算结果。弛豫，使自旋-轨道耦合和$^{29}$ Si（天然或纯化丰度）的核，研究实验相关参数，interdot耦合，磁场的大小和方向，和失谐。我们计算松弛率为零和有限的温度（100 mK），得出的结论是，我们的研究结果为零温度仍然定性有效，也为100 mK。我们确认相同的各向异性开关的轴的自旋寿命延长与不同的失谐最近在GaAs中预测。可能的超精细为主的弛豫的条件是更严格的Si比GaAs。对于实验相关的制度，自旋-轨道耦合，虽然弱，是占主导地位的贡献，产生各向异性弛豫率的至少两个数量级低于GaAs。
2012-11-07 cond-mat.mes-hall
Decay and persistence of spatial coherence during phonon-assisted relaxation in double quantum dots
我们提出了一个理论研究的空间相干性之间的离域激子态之间的弛豫过程中耦合到声学声子的一对垂直堆叠的半导体量子点的演变。我们发现，即使在非耦合的非全同量子点系统中，如果能级间的能量分裂存在一种特殊的简并，空间相干性也可以转移到基态。相干转移的声子辅助机制导致产生的相干性的量对点间距离和温度的依赖性。我们还分析了耦合系统的载流子声子动力学的影响，其中空间相干存在于离域基态。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-electron interaction on the phonon-mediated spin relaxation in quantum dots
我们估计了弱限制量子点中最多五个相互作用电子的自旋-轨道耦合和声学声子散射引起的自旋弛豫速率。全组态相互作用方法被用来解释电子间的排斥，Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合是精确对角化的。我们发现，电子-电子相互作用强烈影响自旋轨道混合在样品中。因此，弛豫速率强烈地依赖于限制在点中的载流子的数量。我们确定的机制，这可能会导致改善自旋稳定性的几个电子（>2）量子点相比，通常的一个和两个电子设备。最后，我们讨论了最近的实验在GaAs点受外部磁场的三重态-单重态转变。我们的模拟结果与实验结果吻合良好，并支持所观察到的自旋弛豫是由于自旋轨道耦合辅助声声子发射的解释。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall
Confinement-enhanced spin relaxation for electron ensembles in large quantum dots
本文用数值方法研究了大弹道量子点中半经典电子系综的自旋弛豫。该点被定义在GaAs/AlGaAs异质结系统与二维电子气，和弛豫发生由于Dresselhaus和Rashba自旋轨道相互作用。我们发现，限制在一个微米级的点可以导致强烈增强松弛相对于一个自由的二维电子系综，相反的既定结果，强约束或频繁的动量散射减少松弛。当系统的尺寸在自旋进动长度的数量级上，但小于平均自由程时，就会发生这种效应。
2008-04-18 cond-mat.mes-hall
Electron and hole spin relaxation in InP-based self-assembled quantum dots emitting at telecom wavelengths
利用法拉第旋转抽运-探测光谱研究了InAs/In $_{0.53}$ Al $_{0.24}$ Ga $_{0.23}$ As/InP量子点系综中电子和空穴的自旋弛豫，发射波长在$1.5$ ~ $μ$ m附近.观察到由于随机取向的核Overhauser场的电子自旋退相。在低温下，我们发现一个亚微秒的纵向电子自旋弛豫时间$T_1$，这出乎意料地强烈依赖于温度。在高温下，电子自旋弛豫时间受自旋-轨道相互作用引起的光学声子散射的限制，在260 K时下降到$0.1$ ~ns。我们表明，空穴自旋弛豫激活更有效地通过温度升高相比，电子。
2018-12-29 cond-mat.mes-hall
Geometrical spin dephasing in quantum dots
我们研究了量子点中电子自旋的自旋轨道介导弛豫和退相。我们发现，高阶贡献提供了一个松弛机制，占主导地位的低磁场，是几何起源。在低场极限弛豫是由耦合到电子空穴激发和可能的$1/f$噪声，而不是声子。
2006-08-25 cond-mat.mes-hall
Two-phonon assisted exciton spin relaxation due to exchange interaction in spherical quantum dots
利用时间分辨和极化分辨瞬态吸收测量研究了零磁场下非掺杂准球形CdS量子点的自旋弛豫。与以前的研究不同，这些系统中，测量的信号进行了校正自旋不敏感的贡献的激子漂白动力学，{允许我们确定}纯自旋相关的激子动力学。为了解释所观察到的几纳秒的室温自旋弛豫时间，我们提出了一种新的机制，基于能级内激子跃迁与一个LO声子的发射，另一个LO声子的吸收，和电子自旋翻转，这是由电子-空穴交换相互作用驱动。在目前的工作中，计算不同尺寸的量子点和温度下的跃迁速率，与我们的实验结果相当一致。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall
Triplet-Singlet Spin Relaxation in Quantum Dots with Spin-Orbit Coupling
我们估计了弱受限量子点中声子辐射辅助下自旋轨道耦合引起的三重态-单重态弛豫速率。我们对两个和四个电子的结果表明，在最近的实验中观察到的不同的三重态-单重态弛豫趋势下磁场可以理解在一个统一的理论描述，作为自旋轨道耦合和声子发射效率之间的竞争的结果。此外，我们表明，这两种效果的限制和外部磁场，这可能会给访问非常长寿的三重态以及选择性人口的三重态塞曼子能级的强度有很大的影响。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in semiconductor quantum dots
我们研究了GaAs量子点中自旋反转的物理过程.我们已经计算了不同的机制，这是相关的自旋-轨道耦合，并导致自旋翻转过程中的电子在点的非弹性弛豫与无磁场的速率。我们已经表明，零维字符的问题时，电子波函数是本地化在所有方向上导致冻结的最有效的自旋翻转机制有关的情况下，在基本晶胞和异质界面的反转中心，因此，异常低的自旋翻转率。
1999-07-23 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit induced hole spin relaxation in InAs and GaAs quantum dots
我们研究了价带自旋轨道相互作用对量子点中空穴的声学声子辅助自旋弛豫的影响。重空穴-轻空穴（hh-lh）混合和所有的自旋-轨道项所产生的锌的体积反转不对称性（BIA）被认为是在一个完全的三维哈密顿量的平等地位。我们发现，在自组装量子点中，hh-lh混合和BIA对空穴自旋弛豫的贡献相当，但BIA在门控量子点中占主导地位。空穴自旋弛豫对量子点几何结构和自旋分裂能的依赖性与电子的依赖性有很大的不同，具有非单调行为，这是SOI项之间相互作用的结果。我们的研究结果调和矛盾的预测以前的理论工作，并与实验相一致。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall
Super-poissonian noise, negative differential conductance, and relaxation effects in transport through molecules, quantum dots and nanotubes
我们考虑通过纳米级物体，例如，单分子，短纳米管，或量子点，这是弱耦合到金属电极的电荷传输。我们考虑了几个水平的分子/量子点与水平相关的耦合强度，并允许弛豫的激发态。在耦合强度的一阶微扰展开范围内计算了电流-电压特性以及电流噪声。对于不对称耦合的情况下，我们预测的负微分电导伴随着超泊松噪声的领导。这两种效应都被快速弛豫过程所破坏。散粒噪声随偏压和弛豫速率变化的非单调行为反映了电子结构和能级相关耦合强度的细节。
2004-07-12 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation dynamics of quasiclassical electrons in ballistic quantum dots with strong spin-orbit coupling
利用路径积分方法模拟了半经典区域中Rashba自旋轨道相互作用对混沌和规则量子点自旋演化的影响。自旋极化动力学已被发现是显着不同的D 'yakonov-Perel'（DP）自旋弛豫体系统。在经典混沌系统和规则系统中，长时间自旋演化也有一个重要的区别。在前一种情况下，自旋极化弛豫到零的弛豫时间远大于DP弛豫，而在后一种情况下，它演变到一个时间无关的剩余值。基于Rashba SOI的Schroedinger方程的精确解的自旋演化的量子力学分析证实了对圆点的经典模拟的结果，预计这在一般规则系统中是有效的。相反，在混沌点中自旋弛豫到零与量子力学的预期相矛盾。这标志着在半经典模拟中错过的介观回波效应的重要性。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin-orbit induced electron spin relaxation in [001] and [111] grown GaAs quantum dots
本文系统地研究了GaAs量子点单电子塞曼子能级间的自旋弛豫各向异性。QD经受面内磁场。随着磁场方向的变化，弛豫率周期性地振荡，显示出弛豫率被抑制几个数量级的“神奇”角度。这种行为在具有不同形状、高度、晶体学取向和外场的量子点中被发现。这些角度的起源可以追溯到哈密顿量的自旋混合项的对称性。在[001]生长的量子点中，Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的抑制角是不同的。相比之下，在[111]生长的量子点中，它们是相同的，这应该有助于彻底抑制自旋轨道诱导的弛豫。我们的研究结果表明，立方Dresselhaus条款发挥关键作用，在确定自旋弛豫各向异性，即使在准二维量子点。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced electron relaxation in weakly-confined single and coupled quantum dots
我们研究了弱限制量子点系统中由于声学声子引起的电荷弛豫速率，包括形变势和压电场的相互作用。计算了单电子和耦合量子点结构的单电子激发态寿命。压电场散射被证明是在许多实验相关的情况下占主导地位的松弛机制。另一方面，我们表明，适当的结构设计允许最大限度地减少单独的变形势和压电场的相互作用，并可能带来的电子寿命在微秒的范围内。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall
New Source of Spin-hot spot in displaced silicon double quantum dots
Northwest Missouri State University（北密苏里州立大学）；Wilfrid Laurier University（威尔弗里德·劳雷尔大学）
本文研究了在平面和垂直磁场下，单个和双量子点中声子变形势对自旋弛豫的影响，发现双量子点中位移导致新的自旋热点出现，其自旋弛豫率比传统单量子点低三个数量级，为量子计算提供了低自旋弛豫率的qubit超位置态制备可能。
2026-05-16 cond-mat.mes-hall
Probing relaxation times in graphene quantum dots
石墨烯量子点是固态量子比特的有吸引力的候选者。事实上，预测的弱自旋轨道和超精细相互作用承诺自旋量子比特具有长的相干时间。石墨烯量子点器件的激发光谱、自旋填充序列和电子-空穴交叉已经被广泛研究。然而，它们的松弛动力学在很大程度上仍未被探索。这主要是由于器件制造中的挑战，特别是关于载流子限制的控制和隧穿势垒的可调谐性，这两者对于实验研究退相干时间至关重要。在这里，我们报告的脉冲门瞬态光谱和弛豫时间测量的激发态在石墨烯量子点。这是通过先进的器件设计实现的，允许将隧道势垒单独调谐到低MHz范围，并通过集成的电荷传感器监测其不对称性。通过测量电子激发态的瞬态电流，我们估计电荷弛豫时间的下限为60-100 ns。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in diluted magnetic semiconductor quantum dots
从理论上研究了Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体量子点中声子介导的s-d交换作用引起的电子自旋弛豫。考虑了由于压电耦合和形变势引起的电声声子相互作用。所得到的自旋寿命通常在微秒量级。声子介导的自旋翻转机制的有效性随着Mn浓度、电子自旋分裂、垂直约束强度和横向直径的增加而增加，但对磁场和温度表现出非单调依赖性。一个有趣的发现是，小量子点中的自旋弛豫被抑制强磁场和低浓度的Mn在低温下。
2005-06-30 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in CdTe quantum dots with a single Mn atom
我们研究了掺杂单个Mn原子的CdTe量子点的自旋弛豫时间，该量子点是单个载流子和单个自旋之间发生相互作用的系统的原型。所使用的理论模型包括负责在基本哈密顿量中混合不同自旋的状态的电子-Mn自旋交换相互作用和作为负责状态之间的跃迁的扰动的电子-声子相互作用。结果表明，自旋弛豫的主要电子-声子相互作用机制是通过形变势与声学声子相互作用。在室温下的电子和Mn自旋弛豫时间的取值范围从0.5 T的磁场下的微秒到10 T的磁场下的纳秒，并且在低温下变得大三个数量级。结果发现，电子自旋-轨道相互作用对自旋弛豫时间的影响可以忽略不计，而Mn原子在点内的位置和点尺寸的变化可以改变自旋弛豫时间高达一个数量级。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall
Anisotropic spin relaxation in quantum dots
从理论上研究了倾斜磁场作用下椭圆量子点中电子的声子辅助自旋弛豫。在Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的存在下，弛豫速率相对于面内场取向是各向异性的。这种各向异性起源于两个自旋轨道项之间在非零倾角处的干涉。我们发现，在一个狭窄的范围内的磁场取向，弛豫速率表现出异常的量子点参数的变化的敏感性。在此范围内，弛豫速率与面内场取向的相对变化由自旋-轨道耦合强度和点几何形状{ \em only}确定。这允许同时确定Rashba和Dresselhaus耦合参数和点椭圆率从分析的角度依赖的弛豫速率。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall
Anisotropic effects and phonon induced spin relaxation in gate-controlled semiconductor quantum dots
本文详细分析了各向异性对III-V族半导体量子点中声子诱导自旋弛豫速率的影响。我们发现，由于在各向同性和各向异性量子点的相反的电子自旋态的第一和第二激发态之间的水平交叉的意外简并可以操纵与应用程序的外部施加的栅极电位。特别地，除了III-V族半导体QD中的较低QD半径之外，各向异性栅极电势增强了声子介导的自旋翻转速率并将尖状结构降低到较低的磁场。在InAs量子点中，只有Rashba自旋轨道耦合对声子诱导的自旋弛豫速率有贡献。然而，对于GaAs量子点，Rashba自旋-轨道耦合的贡献附近的偶然简并点和Dresselhaus自旋-轨道耦合的贡献低于和高于偶然简并点在量子点的声子诱导的自旋弛豫率的操纵。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall
Magnetic polaron formation and exciton spin relaxation in single CdMnTe quantum dots
我们研究了单个自组装CdMnTe量子点中自发铁磁有序的形成动力学。通过测量时间分辨的光致发光，我们确定的锰离子含量x从0.01到0.2变化的量子点的形成时间。在低x这些时间的数量级长于激子自旋弛豫时间从光致发光圆偏振的衰减评估。这使我们能够得出结论，自发磁化的方向是由一个瞬间Mn自旋波动，而不是从光学取向产生的。在较高的x，形成时间是相同的数量级，发现在以前的研究中更高的维度系统。我们还发现激子自旋弛豫随Mn浓度的增加而加速。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation and anticrossing in quantum dots: Rashba versus Dresselhaus spin-orbit coupling
研究了垂直磁场中二维量子点中电子能级的自旋轨道分裂。结果表明，在基态以上的两个最低能级偶然简并时，Rashba自旋-轨道耦合导致能级反交叉和自旋上、下态的混合，而由于Dresselhaus项的存在，这些能级没有混合.我们计算了声子引起的三个最低能级的弛豫时间和退相干时间。我们发现，自旋弛豫率作为一个磁场的函数表现出尖状结构的Rashba，但不为Dresselhaus自旋轨道相互作用。
2005-06-20 cond-mat.mes-hall
Triplet-singlet relaxation in semiconductor single and double quantum dots
研究了双电子半导体量子点中的三重态-单重态弛豫。讨论了单点和垂直耦合双点。在我们的工作中，电子-电子库仑相互作用，这在电子结构中起着重要的作用，包括在内。自旋-轨道耦合是导致三重态-单重态弛豫的关键。我们发现，文献中广泛使用的选择规则是不正确的，除非在单量子点的交叉/反交叉点附近。通过改变势垒高度、量子点间距、外加磁场和量子点尺寸，可以显著改变双量子点的三重态/单重态弛豫。
2007-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-flip phonon-mediated charge relaxation in double quantum dots
我们从理论上研究了在一个横向门定义的双量子点中，$(1,1)$三重态到$(0,2)$单重态的弛豫速率。我们提出了一个详细的推导有效的声子态密度为这个比荷过渡，保持跟踪压电以及变形电位的电子-声子耦合的贡献。我们进一步研究了两种不同的自旋混合机制，可以耦合的三重态和单重态：一个磁场梯度的双点（在低外部磁场相关）和自旋轨道相互作用（在高场相关），我们还指出了如何在中间磁场这两个过程可能会干涉。最后，我们将展示如何结合所有的结果，并评估现实系统参数的松弛率。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall
Dynamics and relaxation of sp biexcitons in disk-shaped quantum dots
我们研究了带内弛豫过程对CdTe盘状量子点中sp双激子光学操纵协议的影响。从kp理论给出的单粒子态出发，用组态相互作用方法计算了多体系统的态。从密度算符的von Neumann-林德布拉德方程中提取了相关多体态的时间依赖占位。我们主要研究了用两个不同偏振态的脉冲sigma_{+}和sigma_{-}产生sp双激子。快速的空穴弛豫过程阻止了对sp双激子的高保真控制操作，并导致占据了一些可以被光学探测的瞬态。更重要的是，瞬态的多体结构由$s$壳层上的两个空穴和电子的反平行sp三重态组成。我们的模拟表明，这些三重态是更稳定的退相干，因为它们只能通过缓慢的电子弛豫损坏。讨论了关联效应引起的组态混合。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Asymmetry of charge relaxation times in quantum dots: The influence of degeneracy
利用时间分辨电子能谱，我们研究了场效应晶体管结构中二维电子气（2DEG）和自组装量子点（QD）之间的隧穿动力学。我们发现，电子从2DEG隧穿到量子点是由一个不同的时间常数比相反的过程，即，从量子点隧穿到二维电子气。这种不对称性是库仑相互作用的一个明显特征，即使在由于不均匀加宽而无法从能量上分辨各个态时，也可以确定量子点轨道的简并度。我们的实验数据可以定性地解释内的主方程的方法。
2014-05-23 cond-mat.mes-hall
A carrier relaxation bottleneck probed in single InGaAs quantum dots using integrated superconducting single photon detectors
利用集成的超导单光子探测器，我们探测了嵌入在GaAs脊形波导中的单个自组装InGaAs量子点中的超慢激子捕获和弛豫动力学。时间分辨的发光测量与芯片上和芯片外检测显示连续减少的载流子弛豫时间从1.22 $\pm$ 0.07 ns到0.10 $\pm$ 0.07 ns时，增加非共振注入的载流子的数量。通过比较片外时间分辨光谱与光谱集成的片上测量，我们确定所观察到的动态上升时间（$τ_r$）所产生的在低激发水平的弛豫瓶颈。从与单激子跃迁的时间动力学与片上发射信号的比较，我们得出结论，弛豫瓶颈是规避的存在下的载流子占据状态的散装材料和二维润湿层连续。观察到的上升时间的特征-2/3幂律的依赖性，这表明在量子点和二维润湿层连续体中捕获的载流子之间的Auger型散射，其绕过了声子弛豫瓶颈。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Spin-Lattice Relaxation in Si Quantum Dots
我们考虑了$[001]$反型层中横向Si量子点中电子的自旋-晶格弛豫过程。这样的点的特征在于在垂直于表面的方向上的强约束和在横向方向上的弱得多的约束。自旋弛豫被认为是由于调制的电子$g$ -因子的声子诱导的应变，如前所示的浅施主。结果清楚地表明，特定的谷结构的基态电子在Si量子点的单声子和双声子自旋弛豫速率的强烈的各向异性。此外，与施主电子的自旋弛豫相比，它引起双声子弛豫的部分抑制。
2002-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxation, dephasing, and quantum control of electron spins in double quantum dots
最近的实验已经证明了在双量子点中使用电控交换相互作用对双电子自旋态的量子操纵。在这里，我们提出了一个详细的理论，用于指导这些实验和分析实验结果的双电子双点系统中的电子自旋动力学。该理论在平等的基础上对待电荷自由度和自旋自由度。具体地，我们分析了与实验相关的弛豫和退相机制，并讨论了双电子系统量子控制的实用方法。我们发现，电荷和自旋退相在双自旋系统的动力学中起着重要的作用，但都不代表半导体量子比特中自旋自由度的电控制的基本限制。
2007-03-14 cond-mat.mes-hall
Current induced entanglement of nuclear spins in quantum dots
提出了一种电流驱动的量子点中核自旋的纠缠机制。量子点中伴随自旋翻转的电流逐渐增加原子核较大总自旋的分量。这种纠缠态极大地增强了电子的自旋弛豫速率，这可以通过测量自旋阻塞区域中的漏电流来检测。这种机制与研究单激发自旋弛豫的光学实验无关。
2002-10-10 cond-mat.mes-hall
Relaxation in quantum dots due to evanescent-wave Johnson noise from a metallic backgate
本文研究了横向耦合双量子点（单量子点）中电荷（自旋）量子比特在倏逝波约翰逊噪声（EWJN）作用下的退相干。在金属栅极附近的高密度的倏逝模导致能量弛豫和被捕获在量子点中的电子的相位相干性损失。我们推导出的电荷和自旋量子位在各种点的几何形状的能量弛豫率的表达式，和EWJN被证明是一个主要的来源，在低磁场自旋量子位的退相干。这一领域的先前研究将电荷或自旋量子比特近似为点偶极。以这种方式忽略量子点的有限尺寸会导致当量子位接近金属时弛豫速率的虚假发散。我们的方法超越了偶极近似，并通过考虑量子点的有限尺寸来补救这种非物理的分歧。此外，我们推导出EWJN的增强发生在薄金属膜外，相对于周围的导电半空间的字段。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall
Low-frequency vortex dynamic susceptibility and relaxation in mesoscopic ferromagnetic dots
本文研究了由铁磁圆柱点组成的磁系统在受限几何条件下的涡旋动力学。为了描述涡的动态敏感性和松弛的运动方程的涡中心位置的应用。计算了涡旋动力学磁化率和共振线宽随几何参数的变化关系。提出了一种从涡旋低频共振峰提取阻尼参数的新方法，并将其应用于FeNi圆点共振数据的解释。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron Spin Relaxation in Graphene Nanoribbon Quantum Dots
石墨烯作为电子自旋量子比特的主体材料是有希望的，因为它具有长相干时间的预测潜力。在扶手椅型石墨烯纳米带（aGNR）中，小的带隙被打开，允许电选通量子点，并且此外谷简并被提升。自旋寿命T_1受自旋弛豫的限制，其中塞曼能量被晶格振动吸收，通过自旋-轨道和电子-声子耦合介导。我们用解析的方法计算了T_1，发现T_1可以在秒的范围内是由于几个原因：（i）远离Van Hove奇异点的低声子态密度，（ii）两种弛豫机制之间的相消干涉，（iii）低磁场下的Van Vleck相消，（iv）低磁场下的Van Vleck相消，（v）低磁场下的Van Vleck相消，（v）低磁场下的Van Vleck相消，（v）低磁场下的Van Vleck相消。（iv）由于aGNR的电子结构，在最低阶中与面外模式的耦合消失。由于~（12）C核自旋的消失，T_1可以作为整体相干性的一个很好的度量。这些结果和石墨烯纳米带的控制生产的最新进展，使该系统有趣的自旋电子学应用。
2013-06-14 cond-mat.mes-hall
Control of spin relaxation in semiconductor double quantum dots
我们提出了一个操纵垂直耦合半导体双量子点自旋弛豫的方案。通过在双点上垂直施加小的栅极电压，可以实现自旋弛豫时间的高达{\em十二}个数量级的变化。详细研究了量子点尺寸、势垒高度、量子点间距和磁场对自旋弛豫的影响。讨论了实现大变化的条件。
2006-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of a spin qubit in InSb nanowire quantum dots: strongly suppressed spin relaxation in high magnetic field
本文研究了门控电位和磁场对InSb纳米线自旋量子比特中声子诱导自旋弛豫速率和电驱动单量子比特操作速度的影响。我们发现，一个强大的$g$因素和高磁场强度导致的电子-声子散射的影响，由于变形势，被认为是无关的材料与一个弱的$g$因素，如GaAs或Si/SiGe。在这种情况下，我们发现，量子比特状态之间的自旋弛豫显着抑制由于垂直于纳米线轴的限制。我们还发现，在自旋量子位的寿命期间可以执行的单量子位操作的数量的最大化需要单个量子点门控电位。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Relaxation of excited spin, orbital, and valley qubit states in single electron silicon quantum dots
我们扩展了以前的工作，在量子计算的背景下，对待理想的，单电子，硅量子点的低激发态的弛豫物理。这些状态有三种类型：轨道、谷和自旋。弛豫时间敏感地依赖于系统参数，如点的大小和外部磁场。然而，一般来说，应变硅的轨道弛豫时间很短（从十分之一微秒到皮秒），自旋弛豫时间很长（微秒到大于秒），而谷弛豫时间预计介于两者之间。重点是由于声子的发射或吸收的弛豫，但对于自旋弛豫，我们也考虑竞争机制，如电荷噪声。在适当的情况下，与参考系进行比较，例如III-V材料中的量子点和硅施主态。声子瓶颈效应被证明是相当小的硅点的兴趣。我们比较的理论预测最近的一些自旋弛豫实验和评论的非理想点的可能影响。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Oscillatory spin relaxation rates in quantum dots
研究了量子点中声子诱导自旋弛豫速率随面内和垂直磁场、温度和电场的变化规律。我们认为Rashba和Dresselhaus自旋轨道混合在不同的材料，并显示如何塞曼次能级可以通过压电和变形势耦合到声学声子放松。我们发现，强大的横向和垂直约束可能会导致在特定值的磁场，自旋弛豫时间可以达到甚至秒的速率最小值。我们在GaAs量子点中获得了与实验结果很好的一致性。
2004-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Singlet-triplet relaxation induced by confined phonons in nanowire-based quantum dots
从理论上研究了束缚声子在晶格基量子点中诱导的单重态-三重态弛豫。由于受限声子的准一维性质，单重态-三重态弛豫速率随磁场的变化呈现多峰，并且在单重态-三重态反交叉附近，单重态和自旋上三重态之间的弛豫速率增强.我们比较了变形-势耦合和压电耦合的影响，发现在大多数情况下，变形-势耦合控制弛豫速率。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
