Spin--flip Limited Exciton Dephasing in CdSe/ZnS Colloidal Quantum Dots
在CdSe/ZnS纤锌矿量子点中的最低亮激子的退相时间测量从5 K到170 K，并使用灵敏的三光束四波混频技术不受光谱扩散影响的激子精细结构内的密度动力学进行比较。纯退相通过声学声子占主导地位的初始动力学，其次是指数零声子线退相的109 ps在5 K，远快于10 ns激子辐射寿命。零声子线退相是由声子辅助的自旋翻转从最低亮态到暗激子态来解释的。这证实了激子寿命的温度依赖性和直接测量的亮暗激子弛豫。我们的研究结果给出了一个明确的证据，在这些纳米晶体的激子退相的物理起源。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the exciton g-factor in single InAs/InP quantum dots
本文报道了单个自组装InAs/InP量子点在高达7 T的磁场中的光致发光数据。激子g-因子得到不同高度的点，对应于基态发射能量范围从780毫电子伏至1100毫电子伏。随着点高度的降低，观察到g因子从-2到+1.2的单调增加。sp3紧束缚计算很好地再现了这一趋势，表明空穴g因子通过轻空穴和重空穴价带之间的轨道角动量混合对限制效应敏感。我们证明了可调谐的激子g因子通过操纵的量子点尺寸使用金字塔InP纳米模板。
2008-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden correlations of exciton complexes in self-assembled quantum dots and rings
自组装半导体量子点中的三价离子（$X^+$，$X^-$）和双激子（XX）的结合能对量子点的几何结构和化学组成非常敏感，并且在量子点之间是随机的。然而，在这封信中，我们通过分析和数值方法表明，自组装量子点和环中激子复合物的跃迁能遵循一个简单而稳健的规则，即，激子和双激子跃迁能之和减去三子的跃迁能总是正的，并且对于相同类型的量子点和环，由于纯库仑相关效应，几乎是常数。更有趣的是，当拓扑结构从点到环变化时，该量显示出急剧的转变。这种{ \it隐藏}关联效应可以在实验中直接测量，为理解自组装量子点和环的光致发光光谱提供了一种有用的方法。
2008-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of excitons in cubic III-V semiconductor GaAs, InAs and GaN quantum dots: fine structure and spin relaxation
系统研究了立方Ⅲ-Ⅴ族半导体GaAs、InAs和GAN量子点中激子的精细结构，通过建立有效激子哈密顿量，计算了GAN量子点中激子的自旋弛豫。电子-空穴交换相互作用哈密顿量，其中包括长和短范围的部分，推导出的有效质量近似内，考虑到传导，重和轻空穴带，特别是分裂带。在这项工作中应用的计划允许在强和弱限制制度的激子的描述。证明了无微扰地处理电子-空穴直接库仑相互作用的重要性。我们在我们的计算表明，光洞和分裂带是可以忽略不计的激子精细结构时，即使是GAN量子点，和短程交换相互作用是无关紧要的，当考虑光学活性的二重分裂。我们指出，在许多以前的工作中被忽略的长程交换相互作用，有助于亮态和暗态之间的能量分裂，与短程交换相互作用。强依赖于光学活性的双重分裂的各向异性的点形状的报告。大的双峰分裂高达600 $μ$ eV，甚至高达几个毫电子伏的小点尺寸与大的各向异性，在GAN量子点。计算了GAN量子点中最低两个光学活性激子态之间的自旋弛豫，显示出对量子点各向异性的强烈依赖性。报道了GAN量子点的长激子自旋弛豫时间。这些结果与实验结果吻合得很好。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fine structure of exciton excited levels in a quantum dot with a magnetic ion
从理论和实验上研究了磁性离子嵌入量子点中激子激发态的精细结构。所发展的理论考虑了带电载流子之间的库仑相互作用、零维激子中的各向异性长程电子-空穴交换相互作用以及电子和空穴与插入点内部的Mn离子的$d$ -电子的交换相互作用。根据量子点各向异性和激子-Mn耦合之间的关系，光致发光激发光谱具有定性上不同的行为。它提供了一个深刻的洞察激发激子态的自旋结构。
2006-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Quantum Entanglement of Excitons in Coupled Quantum Dots
研究了耦合量子点中的光控激子动力学。我们发现，最大纠缠Bell态和Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态可以通过操纵系统参数在本征能谱的避免交叉鲁棒地产生。人口转移的分析是系统地进行使用的着装状态的图片。除了已经由Quiroga和Johnson讨论的量子点配置之外[Phys. Rev. Lett. \QTR{bf}{83}，2270（1999）]，我们表明，GHZ态也可以产生在一个射线的三个量子点与较短的生成时间。
2002-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kondo-excitons and Auger processes in self-assembled quantum dots
我们从理论上描述了新颖的激子在自组装量子点相互作用的二维电子气的润湿层。在费米海的存在下，光学线变得强烈的电压依赖性。如果电子自旋不为零，则光学线的宽度由k_BT_K给出，其中T_K是近藤温度。如果自旋为零，激子耦合与连续由于俄歇类过程。这导致在磁场中的反交叉。在最近的实验中观察到一些所描述的现象。
2003-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiband theory of multi-exciton complexes in self-assembled quantum dots
我们报道了自组装量子点中多激子复合物的多带微观理论。单粒子态的计算方法有三种：单带有效质量近似、多带$k\cdot p$方法和紧束缚方法。通过Bir-Pikus哈密顿量的电子结构计算与应变计算相结合。在Slater行列式的基础上，展开了$N$电子和$N$价空穴的多体波函数.用静态屏蔽相互作用计算了三组不同单粒子态的库仑矩阵元，并用组态相互作用方法得到了关联的$N$ -激子态.将该理论应用于InAs/GaAs自组装量子点的激子复合谱。单带有效质量近似的结果成功地与用$k\cdot p$和紧束缚方法得到的结果进行了比较。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton Spin Relaxation Time in Quantum Dots Measured by Continuous-Wave Photoluminescence Spectroscopy
我们提出了一种新的方法来测量激子自旋弛豫时间在半导体纳米结构的连续波光致发光。我们发现，对于自组装的CdTe量子点的圆偏振度的发射是更大的激发极化激子到较低的能量自旋态时，比在激子被激发到较高的能量自旋态的情况下。一个简单的速率方程模型给出了CdTe量子点中的激子自旋弛豫时间等于4.8+/-0.3 ns，显著长于量子点激子复合时间300 ps。
2003-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Exciton Transport in Strongly Quantum-Confined Silicon Quantum Dots
采用一级微扰理论和多体格林函数分析方法，研究了尺寸、表面重构和表面处理对小硅量子点间激子输运的影响。竞争的辐射过程也被认为是为了确定如何激子传输效率的影响。分析表明，量子限制导致小的（~1 nm）硅量子点表现出激子输运效率远远超过其较大的同行。我们还发现，表面重构显着影响的吸收截面，并导致在两个传输速率和效率的大幅度降低。激子传输效率较高的氢钝化点相比，那些终止于更多的电负性配体。这是因为这样的配体使电子波函数向表面离域并导致较低的偶极矩。这样的行为不是由建立在偶极-偶极近似上的福斯特理论预测的，因为高阶多极子在激子动力学中起着重要的作用。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exciton-exciton interaction engineering in coupled GaN quantum dots
我们提出了一个完全三维的研究垂直耦合GaN基量子点的多激子光学响应通过直接对角化方法。所提出的分析是至关重要的，在理解的基本性质的少粒子/激子相互作用，更重要的是，可能会发挥重要的作用，在设计/优化的基于半导体的量子信息处理方案。特别是，我们专注于interdot激子激子耦合，最近提出的全光量子处理器的关键成分。我们的分析表明，有一个大的窗口的现实参数，双激子位移和振子强度是兼容的实施方案。
2002-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Temperature insensitive optical alignment of the exciton in nanowire embedded GaN Quantum Dots
利用时间分辨光致发光光谱研究了纳米线嵌入GAN/AlN量子点的激子自旋动力学。在线性极化准共振激发下，我们证明了激子自旋弛豫的淬灭和激子线性极化的温度不敏感程度，证明了这些纳米线嵌入量子点中激子自旋的光学对准的鲁棒性。的发光偏振角依赖性的详细检查显示正交线性激子本征态，没有择优晶体取向。
2011-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Sensitivity of Exciton Spin Relaxation in Quantum Dots to Confining Potential
我们观察到的激子自旋弛豫的CdTe量子点的平均点的大小和深度的限制势的强烈依赖。对于限制在生长的CdTe量子点的激子，我们发现自旋弛豫时间为4.8 ns。快速热退火后，这增加了平均点的大小，并导致较弱的限制，我们测量的自旋弛豫时间为1.5 ns，导致在较小的值的绝对极化的量子点发射。退火后自旋散射效率的这种显著增强归因于较大CdTe量子点中不同自旋态之间的混合增加。
2004-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Theory of excitonic spectra and entanglement engineering in dot molecules
我们提出了一对垂直堆叠的InGaAs/GaAs点中激子的相关赝势计算结果。应变、几何和频带混合的竞争效应导致当代模型中缺少许多意想不到的特征。由于单粒子态的对称性破缺，前四个激子态在小的点间间距处都是光学活性的。我们量化的激子波函数的纠缠度，并显示其对点间分离的敏感性。我们提出了光谱识别和最大化激子纠缠态的方法。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Rabi Oscillations of Excitons in Dense Quantum Dot System
用光子回波技术研究了GaAs单量子阱中半导体致密量子点中激子的非线性光学响应和光学相干性。在低温下，从光子回波信号中的衰减曲线估计光学相干性为2ns。还观察到拉比振荡。与目前文献中单个量子点的结果不同，该振荡表现出强烈受预激发载流子密度影响的非线性行为。这一结果可用量子点间激子-激子相互作用引起的局域场修正理论来解释。
2003-06-04 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical alignment and polarization conversion of neutral exciton spin in individual InAs/GaAs quantum dots
我们研究了在磁场中通过光学取向和激子极化转换实现的InAs/GaAs自组装量子点中激子自旋存储。准共振声子辅助激发被成功地用来定义中性激子的初始自旋极化。沿着高达90%的明亮激子本征轴产生的线性偏振的守恒和高达47%的从圆偏振到线性偏振的转换都证明了相对于辐射寿命的非常长的自旋弛豫时间。结果进行了定量比较赝自旋1/2，包括重轻空穴混合模型。
2008-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of near-field scanning optical images of exciton, charged excition and multiexciton wavefunctions in self-assembled InAs/GaAs quantum dots
用经验赝势方法计算了InAs/GaAs自组装量子点中激子波函数的近场扫描光学显微镜图像，并对多粒子效应进行了组态相互作用（CI）处理.我们给出了不同极化的中性激子$X^0$的波函数，并将它们与双激子$XX$和带电激子$X^+$和$X^-$的波函数进行了比较。我们进一步证明了在远场光致发光中被禁戒的激子$X(P_h \to S_e)$跃迁与近场光致发光中的$X(S_h \to S_e)$跃迁具有相当的强度。
2007-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Exciton spin dynamics in spherical CdS quantum dots
从理论和实验上详细研究了准球形CdS量子点中激子自旋动力学。激子态的计算使用6带k.p哈密顿量。结果表明，对于不同的Luttinger参数，当严格考虑纤锌矿晶格场分裂和电子-空穴对之间的库仑相互作用时，最低激子态的电子和空穴波函数都是S型的.这就排除了CdS量子点中暗激子的空间对称性起源。利用超快激光光谱中的时间分辨和偏振分辨瞬态吸收技术研究了激子漂白动力学。研究了在不同玻璃基质中具有不同平均尺寸的CdS量子点的几个样品。这使得能够将特定样品的典型效应与此类材料的一般效应分离。实验测定的电子自旋弛豫速率与量子点半径的关系与理论计算结果吻合得很好。
2010-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Dark exciton optical spectroscopy of a semiconducting quantum dot embedded in a nanowire
研究了镶嵌在ZnSe纳米线中的单个CdSe量子点的光致发光。研究发现，暗激子对薄膜的光学性质有很大的影响。最明显的影响是强烈减少激子发射相比，双激子。依赖于温度的寿命测量，使我们能够测量一个大的分裂$ΔE = 6 $毫电子伏之间的黑暗和明亮的激子，以及这两个国家之间的自旋翻转率。
2009-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Multi-excitons in self-assembled InAs/GaAs quantum dots: A pseudopotential, many-body approach
采用多体原子经验赝势方法预测了透镜状InAs/GaAs自组装量子点的多激子发射光谱。我们讨论了（i）直接库仑能，包括电子和空穴波函数的差异，（ii）交换库仑能和（iii）通过配置相互作用计算给出的相关能的影响。本文讨论了从$N$激子系统基态到$N-1$激子系统的发射，其中涉及到$e_0\to h_0$和$e_1\to h_1$的复合。一个比较简单的单波段，有效质量的方法。
2000-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Coulomb correlations evidenced in the magneto-optical spectra of charged excitons in semiconductor quantum dots
半导体量子点中带电激子的发射光谱图是在垂直于光子动量方向的磁场存在下由四重线偏振谱线组成的。通过测量量子点的塞曼分裂，我们得到了载流子的有效g因子，并发现空穴g因子对量子点的形状不对称性非常敏感。通过比较同一量子点中中性激子和带电激子的有效g因子，揭示了库仑关联在这些激子态中的作用。
2009-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Optical Orientation of Exciton Spin in cubic GaN/AlN quantum dots
利用时间分辨光致发光研究了GaN/AlN自组织立方量子点系综中激子自旋的光学取向。在偏振准共振激发下，发光线偏振即使在室温下也没有时间衰减。这证明了这些立方氮化物纳米结构中激子自旋极化的鲁棒性，其特征衰减时间长于10 ns。
2007-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Radiative Lifetimes of Single Excitons in Semiconductor Quantum Dots- Manifestation of the Spatial Coherence Effect
使用时间相关单光子计数结合温度依赖的衍射限制共焦光致发光光谱，我们准确地确定，第一次，限制在半导体量子点内的单激子的本征辐射寿命。它们的寿命比限制在具有可比限制尺寸的半导体量子线（阱）中的单个激子的固有辐射寿命长一（两）个数量级。我们定量地解释了这个长的辐射时间的限制激子偶极矩和辐射电磁场之间的空间相干性降低。
2000-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for excitonic polarons in InAs/GaAs quantum dots
利用强磁场下的光致发光激发光谱研究了几种自组装InAs/GaAs量子点系综的带间跃迁。在光谱中观察到定义良好的共振。在所有样品中观察到两个跃迁之间的强反交叉，这不能用纯激子模型来解释。混合激子-LO声子态之间的耦合使用Fröhlich哈密顿量计算。激子极化子的能量以及带间跃迁的振子强度被确定。当两个激子-LO声子态具有足够接近的能量，且声子占据相差一个时，预测了一个反交叉。一个很好的协议之间的计算和实验数据证明激子极化子的存在。
2006-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Piezoelectric exciton-acoustic phonon coupling in single quantum dots
对InAs/AlAs自组装量子点进行了温度、激发强度和能量变化下的显微光致发光谱研究。激子发射线（零声子线，ZPL）由于形变势机制的激子-声学声子耦合而呈现宽边带。此外，窄的低能量边带在约0.25 meV的ZPL归因于激子声学声子压电耦合。在降低激发能或强度时，这些带逐渐主导量子点的发射光谱，同时ZPL消失。在高激发强度下，由于压电耦合的边带强烈减少，ZPL占主导地位的光谱作为一个结果，由光生自由载流子的压电耦合的屏蔽。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field switching of exciton spin splitting in coupled quantum dots
从理论上研究了含单个磁性离子的半导体耦合量子点中激子态的自旋分裂。我们发现在电场的作用下，\textit{sp-d}交换相互作用可以使CQDs \textit{via}中的自旋分裂开/关.一个有趣的亮-暗激子跃迁可以被发现，并显着影响的光致发光光谱。这种现象是由空穴混合效应引起的基态激子在成键态和反键态之间的跃迁引起的。
2008-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Final-state read-out of exciton qubits by observing resonantly excited photoluminescence in quantum dots
我们报道了一种新的方法来检测激子量子点从相关的量子比特水平上观察自发发射。激子的基态被皮秒光脉冲共振激发。来自相同状态的发射以皮秒时间分辨率在时间上分辨。为了捕获微弱的发射，我们大大抑制了激发光束的弹性散射，通过应用斜入射的几何形状的微光致发光设置。基态激子的拉比振荡似乎参与了发射强度对激发振幅的依赖性。
2006-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Bright-Exciton Fine Structure and Anisotropic Exchange in CdSe Nanocrystal Quantum Dots
本文报道了胶体CdSe量子点中亮激子（自旋-1）和暗激子（自旋-2）的偏振分辨共振光致发光（PL）光谱。使用高达33 T的高磁场，我们共振激发（并选择性地分析PL）自旋向上或自旋向下的激子。在低温（<4K）和高于~10 T时，由于自旋翻转的亮激子，光谱发展出窄的圆偏振峰。它的演变与磁场直接揭示了一个大的（1-2毫电子伏），内在的精细结构分裂的明亮的激子，由于各向异性交换。这些发现得到了单纳米晶体的时间分辨PL研究和偏振分辨PL的支持。
2006-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Exciton polarization, fine structure splitting and quantum dot asymmetry under uniaxial stress
推导了单轴应力下自组装量子点的精细结构分裂与激子极化角之间的一般关系。结果表明，外应力下的FSS下限可以由激子极化角和零应力下的FSS来预测。临界应力也可以通过监测激子偏振角的变化来确定。我们证实了理论进行原子赝势计算的InAs/GaAs量子点。该工作提供了对量子点不对称性及其光学性质的深入了解，并为选择具有最小FSS的量子点提供了有用的指导，这在纠缠光子源应用中至关重要。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical Orientation of Excitons in CdSe Self-Assembled Quantum Dots
利用磁场中的光学取向方法研究了自组装CdSe量子点中激子的自旋动力学。在零场下，通过LO声子辅助吸收填充的量子点的激子发射显示出14%的圆偏振。当外加磁场时，激子发射的偏振度显著增加。使用一个简单的模型，我们提取的激子自旋弛豫时间为100 ps和2.2 ns的磁场的存在下，分别。随着温度的升高，量子点发射的极化逐渐减小。值得注意的是，描述这种衰变的活化能与外部磁场无关，因此与量子点中激子能级的简并无关。这一观察结果表明，温度引起的激子自旋弛豫的增强对能级简并不敏感，并且可以归因于相同的激发态分布。
2004-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic electric field effects on few-particle interactions in coupled GaN quantum dots
本文采用三维直接对角化方法研究了垂直耦合GAN/AlN量子点的多激子光谱，并对量子点的少粒子库仑关联态进行了描述。我们提出了一个详细的分析氮化物材料特有的少粒子/激子相互作用的基本性质。与GaAs基量子点相比，其巨大的本征电场和高的电子/空穴有效质量产生了不同的效应：本征激子-激子耦合，耦合点激子波函数的非分子特征，振子强度对点高度的强烈依赖性，不同势垒分隔的点的大的基态能移。这些效应使GAN/AlN量子点成为量子信息处理领域的重要候选材料。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Time domain optical manipulation of exciton and nuclear spin in a single self-assembled quantum dot
我们在实验上证明了在一个自组装的In $_{0.75}$ Al $_{0.25}$ As/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子点中激子和核自旋的操纵。激子和核自旋极化的振荡被清楚地观察到。塞曼分裂对中辐射的开关表明，具有相反自旋的激子对是通过连续态相干产生的，我们可以通过改变交叉线极化脉冲的延迟时间来控制电子和核的自旋极化。这表明通过连续态在单个量子点中操纵电子和核自旋的潜力很大。
2006-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
