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
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
Electrostatic charges placed near the interface between ordinary and topological insulators induce magnetic fields, through the so-called topological magnetoelectric effect. Here, we present a numerical implementation of the associated Maxwell equations. The resulting model is simple, fast and quantitatively as accurate as the image charge method, but with the advantage of providing easy access to elaborate geometries when pursuing specific effects. The model is used to study how magnetoelectric fields are influenced by the dimensions and the shape of the most common semiconductor nanostructur…
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
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
This paper presents an overview of scanning-gate microscopy applied to the imaging of electron transport through buried semiconductor nanostructures. After a brief description of the technique and of its possible artifacts, we give a summary of some of its most instructive achievements found in the literature and we present an updated review of our own research. It focuses on the imaging of GaInAs-based quantum rings both in the low magnetic field Aharonov-Bohm regime and in the high-field quantum Hall regime. In all of the given examples, we emphasize how a local-probe approach is able to she…
2010-10-19 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a semiconductor quantum dot-ring nanostructure
门控纳米结构的输运性质关键取决于其状态与电极状态的耦合。在单个量子点的情况下，对于给定的量子态，耦合是恒定的，或者可以通过附加的门控稍微修改。在本文中，我们考虑了一个同心点环纳米结构（DRN），并表明其输运性质可以大大修改，由于独特的几何形状。我们计算的直流电流通过DRN在库仑阻塞制度，并表明它可以有效地作为一个单电子晶体管或电流整流器。在这两种情况下的传输特性强烈地依赖于限制潜力的细节。计算进行了低和高偏置制度，后者是特别有趣的背景下，由于快速弛豫过程的电流整流。
2015-03-11 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
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
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
Recent advances in bottom-up growth are giving rise to a range of new two-dimensional nanostructures. Hall effect measurements play an important role in their electrical characterization. However, size constraints can lead to device geometries that deviate significantly from the ideal of elongated Hall bars with currentless contacts. Many devices using these new materials have a low aspect ratio and feature metal Hall probes that overlap with the semiconductor channel. This can lead to a significant distortion of the current flow. We present experimental data from InAs 2D nanofin devices with …
2020-10-19 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
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
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
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
Electron transport in branched semiconductor nanostructures provides many possibilities for creating fundamentally new devices. We solve the problem of its calculation using a quantum network model. The proposed scheme consists of three computational parts: S-matrix of the network junction, S-matrix of the network in terms of its junctions' S-matrices, electric currents through the network based on its S-matrix. To calculate the S-matrix of the network junction, we propose scattering boundary conditions in a clear integro-differential form. As an alternative, we also consider the Dirichlet-to-…
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
Majorana fermions in $T$-shaped semiconductor nanostructures
我们研究了具有Rashba自旋轨道耦合和磁场的$T$形半导体纳米结构中的Majorana费米子。结果表明，该系统两端的低能模（包括Majorana模和近零能模）的性质与Majorana纳米线中的低能模相似。然而，与纳米线非常不同的是，当$N$每一端的低能模式的数量为奇数时，在$T$形结构的交叉处出现一个马约拉纳模式，而对于偶数$N$，马约拉纳模式和近零能量模式都不出现在交叉处。我们还发现，交叉Majorana模式起着重要的作用，通过上述$T$形状的纳米结构与每个端部连接一个正常的铅。由于交叉模式的存在，零偏置电导与长臂极限$Ne^2/h$中的理想值的偏差在奇数$N$的区域中比在偶数$N$的区域中更显著。此外，当磁场从奇数$N$的状态增加到偶数$N+1$的状态时，与理想值的偏差趋于减小。这种行为也与纳米线中的行为非常不同，在纳米线中，偏差总是倾向于随着磁场的增加而增加。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall
Deformation Electron-Phonon Coupling in Disordered Semiconductors and Nanostructures
我们研究了无序半导体和低维结构中的电子-声子弛豫（退相）速率。弛豫是由电子通过形变势散射和杂质和缺陷的弹性电子散射的干涉决定的。我们发现，与金属中的相消干涉相反，半导体结构中的干涉显著地增强了有效的电子-声子耦合，这导致了电子-声子相互作用的Pippard无效条件。所得结果解释了硅结构中的能量弛豫现象。
2005-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interplay between Phonon Confinement and Fano Effect on Raman line shape for semiconductor nanostructures: Analytical study
研究了理论喇曼谱线形函数，分别考虑了量子限域效应和Fano效应。从拉曼谱线的展宽和不对称性方面研究了各种拉曼谱线的特征。结果表明，这两种效应单独引起的拉曼线形函数的不对称性并不线性相加，从而给出考虑组合效应所产生的线形的不对称性。这表明这两种效应之间存在相互作用。相互作用的起源在于Fano效应本身依赖于量子限制效应，并反过来提供了一种不对称性。这不能通过考虑两种效应的贡献相互独立来解释。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-induced circulating currents in a semiconductor nanostructure
在零磁场条件下，计算了量子点中单个电子自旋的自旋-轨道相互作用所产生的循环轨道电流，以及它们对电子自旋的总磁矩（自旋和轨道）的影响.电流由电子态的传导和价包络函数的相干叠加主导，在量子点内平滑地变化，并且在点中心和边缘之间的大约一半处达到峰值。因此，自旋对磁矩的贡献的空间结构（其在点中心处达到峰值）与轨道贡献的空间结构有很大不同。即使当自旋和轨道磁矩抵消时（对于$g=0$），自旋也可以与例如来自其他自旋的局部磁场强烈地相互作用，这对自旋寿命和自旋操纵具有影响。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall
Determination of spin-orbit interaction in semiconductor nanostructures via non-linear transport
本文通过非线性输运测量结合零温解析与有限温度数值分析，提出区分线性和立方自旋轨道相互作用并提取材料参数的方案，为半导体纳米结构自旋轨道特性的快速基准测试提供了方法。
2022-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometry-induced electron doping in periodic semiconductor nanostructures
最近，在纳米结构层的领域中已经观察和研究了新的量子特征。薄层表面的纳米光栅化对电子波函数施加了附加的边界条件，并诱导G掺杂或几何掺杂。从电子浓度n增加的观点来看，G掺杂等同于施主掺杂。但是，不存在电离杂质。这保持了电荷载流子散射到本征半导体能级，并增加了相对于施主掺杂层的载流子迁移率。G掺杂涉及到纳米光栅层的电子限制。在这里，我们调查的多个纳米光栅层形成一系列的异质或同质结的系统。该系统包括主层和阻挡层。在异质结的情况下，两种类型的层都是G掺杂的。在同质结的情况下，主层是G掺杂的，势垒层是施主掺杂的。在这样的系统中，依赖于层的几何形状和材料参数的n进行了分析。研究了Si和GaAs同质结以及GaAs/AlGaAs、Si/SiGe、GaInP/AlGAs和InP/InAlAs异质结。在同质结和II型异质结中，G的掺杂水平为10^18-10^19 cm^-3。只有当带隙值之间的差异较低时，才能达到高的G掺杂水平。
2014-02-22 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
Persistent Spin Textures in Semiconductor Nanostructures
半导体自旋电子学中的器件概念使得期望长的自旋寿命，并且通过量子信息处理方案对自旋控制的要求甚至更高。不幸的是，由于自旋-轨道耦合，半导体中的电子自旋通常会经历相当快的退相干。然而，在由锌半导体制成的二维量子阱中，自旋-轨道相互作用可以被设计成这样一种方式，即使在存在无序和缺陷的情况下，也会出现具有非常长自旋寿命的持久自旋结构。我们回顾了实验和理论发展这一主题的$n$掺杂和$p$掺杂的结构，我们讨论了可能的器件应用。
2016-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon echo from localized excitons in semiconductor nanostructures
综述了半导体纳米结构中激子复合物共振激发光子回波光谱的研究进展。利用四波混频技术和脉冲激发、外差探测技术，可以测量系统的相干响应，具有皮秒级的时间分辨率。结果表明，对于局域激子复合物的共振选择性脉冲激发，由于光学跃迁的不均匀加宽，相干信号由光子回波表示。在共振激发的情况下的trions或施主束缚激子，塞曼分裂的驻留电子基态能级下施加的横向磁场的结果在拉莫尔进动频率的光子回波振幅的量子拍频。磁场的应用使得可以相干地将光激发转移到驻留电子的自旋系综中，并观察到长寿命的光子回波信号。所描述的技术可以用作系统的基态中的能量分裂的高分辨率光谱学。接下来，我们考虑拉比振荡和它们的阻尼下的激发与强烈的光脉冲的激子复合物具有不同程度的本地化。它示出的激励脉冲强度的增加的回波信号的阻尼强烈表现为激子，而在trions和施主束缚激子这种效果是基本上较弱。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Semiconductor nanostructures engineering: Pyramidal quantum dots
在倒置凹槽中生长的金字塔形量子点（QD）多年来已经证明了非凡的均匀性、高光谱纯度和强设计通用性。我们讨论了最近的结果，也鉴于Stranski-Krastanow的竞争，并给出了证据，有力的前景，在量子信息的应用，这个系统。我们研究产生纠缠和不可区分的光子的可能性，以及实施一个，令人遗憾的是仍然失踪，电气控制策略的需要。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-resolved Andreev levels and parity crossings in hybrid superconductor-semiconductor nanostructures
超导体和低维半导体的混合组合为新的器件概念提供了多功能的基础，例如自旋纠缠电子源，纳米超导磁力计或最近提出的基于拓扑保护的马约拉纳费米子的量子位。这种混合器件背后的基本物理学最终依赖于子能隙激发的磁性，称为Andreev能级。在这里，我们报告了与传统超导体强耦合的半导体纳米线量子点（QD）的Andreev能级的塞曼效应。大量子点g因子与大超导体临界磁场的组合允许在不抑制超导性的情况下提升自旋简并。我们发现，塞曼分裂Andreev能级跨越费米能信号的量子相变的基态的超导诱导量子点，表示在系统的费米宇称的变化。这种转变表现为一个零偏置电导异常出现在一个有限的磁场，与预期的拓扑超导体中的马约拉纳费米子类似的属性。虽然本文报道的零偏异常不持有任何拓扑超导性的关系，所观察到的宇称跃迁可以被视为在长线极限的马约拉纳模式的前兆。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall
An Extra Electrostatic Energy in Semiconductors and its Impact in Nanostructures
这项工作重新审视了电能的经典概念，并表明在处理纳米结构时，常见的定义可能会产生很大的误差。例如，使用传统公式推导半导体中的静电能不能给出电容器板之间的正确静电力，并且揭示了标准静电能的额外贡献的存在。这种额外的能量被发现从产生的空间电荷区域，预测结合静电定律与半导体统计，如积累和反型层。相反，当仅仅依靠静电时，例如当采用所谓的完全耗尽近似时，就不存在这样的能量。对于带电或中性绝缘体也是如此，它们仍然符合习惯定义，但实际上是单数情况。在半导体中，这种额外的自由能可以大大超过偶极子获得的能量，从而成为主导项。因此，使用标准定义，预期纳米结构系统（例如MEMS和NEMS）中的错误静电力以及不正确的能量计算。这一意想不到的结果显然要求在物质中的静电能的一般化，以调和基本概念，并防止有缺陷的力评估与电荷的纳米结构。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
A semiconductor exciton memory cell based on a single quantum nanostructure
我们展示了激子存储在一个单一的纳米结构，一个自组装的量子后。在产生之后，形成激子的电子和空穴被朝向量子柱的相对端的电场分离，从而抑制它们的辐射复合。在限定的时间之后，这种空间间接激子通过切换电场而重新转换成光学活性的直接激子。存储激子的发射光被检测到在一个单一的纳米结构的限制和存储时间超过30毫秒被证明。我们确定了一个缓慢的隧道的电子出量子后作为主要的损失机制，通过比较场依赖的时间衰减的存储信号模型，这个过程和辐射损失。
2008-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective dynamics of excitons and polaritons in semiconductor nanostructures
时间分辨光致发光是研究半导体纳米结构中激子和极化激元集体动力学的有力手段。我们提出了一种双激发脉冲技术来诱导量子阱中激子发射的超快和可控猝灭。当激子布居已经存在于样品中时，由激光脉冲的到达引起的载流子的升温的幅度给出下沉的深度。我们利用这种方法研究了半导体微腔中极化激元的弛豫机制，这对于增强非共振激发下极化激元凝聚的条件具有重要意义。我们还探讨了在触发光学参量振荡器配置中的较低极化激元分支中共振产生的极化激元流体的动力学，显示了极化激元超流性的证据，并开辟了量子流体实时研究的道路。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Interband contributions to nonlinear transport in semiconductor nanostructures
本文发展基于Keldysh形式的微观理论，研究半导体纳米结构中带间效应对非线性输运的影响，发现带间贡献在脏极限下可改变半经典结果，但不同SOI类型仍保持显著不同的面内场角度依赖。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall
Killing Auger recombination in nanostructures by carrier spin polarization
在半导体纳米结构中，非辐射俄歇复合由于边界的存在而增强，边界放松了动量守恒，从而消除了这些过程的阈值降低。我们提出了一种通过注入自旋极化载流子来降低俄歇复合率的方法。我们的方法被说明的例子中的量子阱，导带的自旋轨道耦合是可以忽略的相比，价带，因此空穴可以被认为是自旋非极化。俄歇复合的抑制因子由系统的二维特征确定，由电子的费米能和在生长方向上量子化的电子能级的分离的比率给出。我们的预测可以通过实验进行验证，我们讨论了它们对依赖于自旋极化电子注入的半导体激光器的影响。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
