Spin-orbit effects on the Larmor dispersion relation in GaAs quantum wells
我们已经研究了自旋轨道耦合的相关性的色散00009关系的非弹性光散射和GaAs量子阱上的电子自旋共振实验中观察到的拉莫尔共振。我们表明,自旋轨道相互作用,在这里描述的总和Dresselhaus和Bychkov-Rashba条款,耦合塞曼和自旋密度激发。我们已经评估了它的贡献的自旋分裂作为磁场$B$的函数,并发现,在小$B$限制,自旋轨道相互作用不有助于自旋分裂,而在高磁场下,它产生一个$B$独立的贡献的自旋分裂由$2(λ_R^2-λ_D^2)$,与$λ_{R,D}$的Bychkov-Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的强度。
2006-01-27 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation due to random Rashba spin-orbit coupling in GaAs (110) quantum wells
利用全微观动力学自旋Bloch方程方法研究了对称GaAs(110)量子阱中随机Rashba自旋轨道耦合引起的自旋弛豫.所有相关的散射,如电子-杂质,电子-介电-光学-声子,电子-声学-声子,以及电子-电子库仑散射明确包括在内。计算结果与Müller { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 101},206601(2008)]中进行参数值的合理选择。我们还预测,自旋弛豫时间的温度依赖性在低杂质浓度的情况下出现一个峰值,这源于电子-电子库仑散射。
2010-02-20 cond-mat.mes-hall
Quenching of dynamic nuclear polarization by spin-orbit coupling in GaAs quantum dots
中心自旋问题是一个被广泛研究的量子退相干模型,其中电子自旋与核自旋池相互作用。当电子角动量转移到核自旋时,动态核极化(DNP)发生在中心自旋系统中,并且在基于自旋的量子信息处理中用于相干电子和核自旋控制。然而,限制DNP的机制仍然只有部分了解。在这里,我们表明,自旋轨道耦合淬灭DNP在GaAs双量子点,即使自旋轨道耦合在GaAs是弱的。利用Landau-Zener扫描,我们测量了电子自旋翻转概率对面内磁场的强度和方向的依赖性,使我们能够区分自旋轨道和超精细相互作用的影响。为了证实我们的解释,我们测量高带宽的电子自旋翻转概率的相关性,并获得与一个显着的自旋轨道贡献的结果一致。我们观察到,DNP淬火时,自旋轨道组件超过超精细,与理论模型一致。我们的研究结果揭示了中心自旋系统中自旋轨道和超精细相互作用之间令人惊讶的竞争。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall
Giant Spin-Orbit-Induced Spin Splitting in Bi Chains on GaAs(110)
寻找具有巨Rashba型自旋分裂的一维电子系统对于自旋输运的应用具有重要意义。在这里,我们报告,基于第一性原理密度泛函理论计算,形成在异质GaAs(110)表面上的Bi锯齿形链具有巨大的表面态自旋分裂。这种巨大的自旋分裂被揭示源于自旋轨道耦合(SOC)和电偶极相互作用,它们被以下因素显著增强:(i)由于强SOC诱导的Bi px,py,和pz轨道和(ii)大的平面外和平面内,平面电势梯度由两个几何和电子不等效的Bi原子与Ga和As原子键合产生。结果表明,Bi/GaAs(110)界面系统的面内和面外不对称性在产生具有面内和面外自旋分量的巨自旋劈裂中具有重要意义.
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-mediated transitions between a Zeeman split doublet in GaAs quantum dots: The role of the internal field
研究了GaAs量子点中最低轨道能级塞曼分裂自旋态之间的超精细介导跃迁速率。我们把超精细哈密顿量分成两部分,一部分是轨道态的对角部分,另一部分是不同轨道的混合部分。对角线部分产生有效(内部)磁场,除了外部磁场之外,该磁场还确定塞曼分裂。量子点中的自旋翻转跃迁是由伴随着声子发射的轨道混合部分引起的。我们评估的速率为不同的制度,所施加的磁场和温度。当外加磁场足够低时,我们得到的速率大于自旋轨道相关速率。
2002-02-14 cond-mat.mes-hall
Spin and orbital mechanisms of the magneto-gyrotropic photogalvanic effects in GaAs/AlGaAs quantum well structures
本文报道了GaAs/AlGaAs量子阱结构中线性和环形磁旋光电流效应的研究。利用这样的结构中的Landé因子g* 依赖于量子阱(QW)的宽度,并且对于窄量子阱和宽量子阱具有不同的符号,我们成功地分离了自旋和轨道对两个MPGE的贡献。我们的实验表明,对于大多数量子阱宽度,PGE主要由自旋相关机制驱动,这导致光电流与g* 因子成正比。然而,在g* 因子非常小的结构中,也检测到线性和圆形MPGE,证明了轨道机制的存在。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Gate-Controlled Electron Spin Resonance in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
本文研究了GaAs/AlGaAs栅异质结中二维电子的电子自旋共振(ESR)。我们发现,ESR共振频率可以通过一个栅极电压。异质结构的前栅极和背栅极产生相反的g因子偏移,表明电子g因子通过将电子波函数的平衡位置从一个外延层偏移到具有不同g因子的另一个外延层而被静电控制。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
Electric field control of spin-orbit splittings in GaAs/AlGaAs coupled quantum wells
研究了n-i-nGaAs/AlGaAs耦合量子阱中的电子自旋动力学。电子自旋退相时间测量作为一个功能的外部电偏压下的共振激发的1 sHH阱内激子使用时间分辨克尔旋转技术。研究发现,由于结构反转不对称性和体反转不对称性的干扰,电子自旋退相时间各向异性很强。这种各向异性被证明是由电偏压控制。对电子自旋退相时间各向异性进行了理论分析。Rashba和Dresselhaus自旋分裂的比例作为施加偏压的函数进行了研究。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled spin-orbit interaction in a parabolic GaAs/AlGaAs quantum well
我们研究的自旋-轨道相互作用的可调谐性在一个二维电子气的前,背栅电极通过监测漂移电子的自旋进动频率使用时间分辨克尔旋转。Rashba自旋分裂可以通过门偏置来调节,而我们发现一个小的Dresselhaus分裂,它仅弱依赖于门。我们确定的两个组件的绝对值和符号,并表明零Rashba自旋分裂的各向异性的自旋退相率消失。
2009-07-14 cond-mat.mes-hall
Anisotropic optical properties of Fe/GaAs(001) nanolayers from first principles
利用第一性原理计算研究了GaAs(001)衬底上Fe薄膜光学性质的各向异性。通过研究自旋轨道耦合和外部磁场存在下的系统,涵盖了内在和磁化诱导的各向异性。我们使用线性缀加平面波方法,在WIEN 2k密度泛函理论程序中实现,证明了Fe/GaAs(001)界面自旋轨道耦合场的$C_{2v}$对称各向异性表现为相应的光学电导率各向异性和极性磁光克尔效应.虽然它们的磁化诱导各向异性可以忽略不计,但光学性质的固有各向异性是显著的,并且反映了Fe/GaAs(001)界面的潜在$C_{2v}$对称性。这表明,各向异性自旋轨道耦合场的影响,在实验相关的Fe/GaAs(001)板可以通过纯光学手段进行研究。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall
Millisecond spin-flip times of donor-bound electrons in GaAs
我们在高纯n-GaAs中观察到施主束缚电子的毫秒级自旋翻转弛豫时间。这是三个数量级以上,比以前报道的寿命在n-GaAs。自旋翻转时间被测量为磁场的函数,并且对于大于4 T的场表现出强的幂律依赖性。这一结果与先前报道的量子点中电子的理论和测量结果定性一致。
2006-10-18 cond-mat.mes-hall
Characterization of spin-orbit interactions of GaAs heavy holes using a quantum point contact
我们目前的传输实验中进行的高品质量子点接触嵌入在GaAs的二维空穴气。强的自旋-轨道相互作用导致了特殊的输运现象,包括先前观察到的各向异性塞曼分裂和与能级相关的有效g因子。在这里,我们发现额外的影响,即交叉和反交叉的自旋分裂水平取决于子带指数和磁场方向。我们的实验观察是调和在一个重洞有效自旋轨道哈密顿量立方和二次动量项出现。自旋-轨道分量对量子计算的应用具有重要意义,它的特征在于幅度和自旋结构。根据我们的结果,我们解释了在一个面内场的水平相关的有效g因子。通过一个倾斜的磁场分析,我们表明,QPC的平面外g因子饱和周围的预测7.2块值。
2014-07-31 cond-mat.mes-hall
On the role of electron-phonon interaction in the resistance anisotropy of two-dimensional electrons in GaAs heterostructures
分析了GaAs异质结中电子-声子相互作用对二维电子单向电荷有序态(条纹相)能量的贡献。计算了能量对电子密度调制方向的依赖关系。结果表明,在靠近(001)面的电子层中,压电和形变势相互作用之间的干涉导致条纹沿[110]轴择优取向。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Electron Scattering in Thin GaAs Quantum Wires
本文考虑散射过程引起的碰撞展宽,自洽地计算了电量子极限下GaAs量子线中电子的散射率。以下机制的散射被认为是:一维声学和极性光学声子,表面粗糙度和电离杂质。同时考虑了电子能谱的非抛物性。
2006-06-09 cond-mat.mes-hall
Remotely sensed transport in microwave photoexcited GaAs/AlGaAs two-dimensional electron system
我们证明了从微波光激发GaAs/AlGaAs二维电子系统(2DES)的磁阻和并发微波反射之间的强相关性。这些相关性作为微波功率、微波频率和所施加电流的函数。值得注意的是,反射信号的字符保持不变,即使在GaAs/AlGaAs霍尔棒试样中的电流被切断。结果表明,即使在没有施加电流的情况下,2DES的电子性质也会发生可感知的微波诱导的变化。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall
Anisotropy and suppression of spin--orbit interaction in a GaAs double quantum dot
利用时间分辨电荷探测技术测量了GaAs基双量子点的自旋翻转隧穿速率。这样的过程发生在泡利自旋封锁制度与两个电子占据双量子点。本文提出了调整自旋翻转隧穿率的方法,一方面可以测量Rashba和Dresselhaus的自旋轨道系数。另一方面,它们可以以高开/关比打开和关闭SOI的效果。通过选择相对于晶轴的隧穿方向的对准,以及通过选择相对于自旋-轨道磁场的外部磁场的取向,来实现调谐。在接近1 kHz的隧道速率下实现了10 s的自旋寿命。
2017-09-14 cond-mat.mes-hall
Electron drift velocity control in GaAs-in-Al2O3 quantum wire transistor structure due to the electron scattering rate alteration
采用系综Monte-Carlo方法模拟了基于GaAs-in-Al 2 O3量子线的晶体管结构中的电子输运,考虑了声子对电子的散射和表面粗糙度对电子输运的影响.在77和300 K下,研究了纵向电场强度为0.1和1.0 kV/cm时,表面粗糙度对电子漂移速度的影响。确定了由于施加到栅极的偏压的变化而导致电子散射率改变的电子漂移速度控制的可能性。
2008-06-19 cond-mat.mes-hall
Suppressed spin dephasing for 2D and bulk electrons in GaAs wires due to engineered cancellation of spin-orbit interaction terms
我们报道了GaAs/AlGaAs异质结系统中蚀刻线中准一维电子系综自旋退相抑制的研究。时间分辨的克尔旋转测量显示抑制,这是最明显的线沿[110]晶体方向。这是由于自旋轨道场的强各向异性而增强的抑制的指纹,当Rashba和Dresselhaus贡献被设计为相互抵消时,可能会发生这种情况。令人惊讶的观察是,这种抑制自旋退相的机制不仅对异质结量子阱中的电子有效,而且对更深的体层中的电子也有效。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Detection and control of spin-orbit interactions in a GaAs hole quantum point contact
我们研究了GaAs空穴量子点接触中塞曼相互作用和反转不对称性引起的自旋轨道相互作用(Rashba和Dresselhaus SOI)之间的关系。强SOI的存在导致相邻自旋分裂空穴子带在磁场中的交叉和反交叉。我们从理论和实验上证明,反交叉的能隙取决于SOI条款和高度各向异性的空穴g张量之间的相互作用,这种相互作用可以通过选择晶体轴的电流和磁场对齐。我们的研究结果构成了空穴系统中Dresselhaus和Rashba SOI的独立检测和控制,这可能对自旋电子学和量子信息应用具有重要意义。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit effects in GaAs quantum wells: Interplay between Rashba, Dresselhaus, and Zeeman interactions
通过精确的汉密尔顿解析解,研究了受外磁场作用的量子阱中Rashba、Dresselhaus和Zeeman相互作用之间的相互作用,其中包括求和规则方法中的电子-电子相互作用。这个解决方案允许讨论的自旋轨道耦合的影响,在量子阱上的非弹性光散射和电子自旋共振实验中测得的一些相关的量。特别是,我们已经评估了自旋轨道贡献的自旋分裂的朗道水平和分裂的电荷和自旋密度激发。我们还讨论了当外加磁场相对于垂直于量子阱的方向倾斜时自旋轨道效应的变化。
2006-05-08 cond-mat.mes-hall
Optical probing of spin dynamics of two-dimensional and bulk electrons in a GaAs/AlGaAs heterojunction system
我们提出了时间分辨克尔旋转测量的电子自旋动力学的GaAs/AlGaAs异质结系统,其中包含一个高迁移率的二维电子气(2DEG)。由于这种材料的复杂层结构,克尔旋转信号包含来自三个不同层中的电子自旋的信息:2DEG层、异质结构中的GaAs外延层和下面的GaAs衬底。可以在低泵浦强度下观察到2DEG电子,使用它们具有比体GaAs区域中的电子更小的负g因子。在高泵浦强度下,当在两个层之间使用阻挡两个电子群体混合的阻挡层时,可以区分来自GaAs外延层和衬底的克尔信号。这允许外延层的更强泵浦,这导致有效g因子的偏移。因此,可以使用g因子的差异来区分三个群体。我们通过研究每个种群的自旋动力学如何对温度具有独特的依赖性,以及它们如何与时间分辨的反射信号相关来支持这种解释。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Pinning of a Dynamic Electron-Spin-Resonance Line in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
用电子自旋共振(ESR)方法研究了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子与主晶格原子核的超精细相互作用。在微波和射频双重激发下,我们观察到ESR谱线能被钉扎在一个很窄的磁场范围内,即GaAs晶体核的核磁共振(NMR)附近。我们的观察表明,这种钉扎效应是ESR引起的动态核极化和NMR引起的去极化之间竞争过程的结果。
2001-08-04 cond-mat.mes-hall
Electron-electron interaction in doped GaAs at high magnetic field
我们观察到一个反转的低温度依赖性的掺杂GaAs的电导率通过施加一个磁场。当Wct = 1时发生这种反转,正如Houghton(PRB 25,2196,1982)预测的那样,由于扩散区中的屏蔽库仑排斥,对电导率进行了校正。这种修正遵循输运弹性时间进入Shubnikov-de Haas制度的振荡行为。对于Wct > 1,我们观察到相互作用校正的Hartree部分被抑制。此外,总校正似乎强烈减少,虽然它的依赖性保持对数。
1997-07-01 cond-mat.mes-hall
Electron-mediated ferromagnetism and small spin-orbit interaction in a molecular-beam-epitaxy grown n-type $GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$ heterostructure with Mn $δ$-doping
我们报告的第一个证据,电子介导的铁磁性在分子束外延(MBE)生长的$GaAs/Al_{0.3}Ga_{0.7}As$异质结构与Mn $δ$掺杂。当温度低于居里温度($T_{C} \sim 1.7K$)并且通过选通使二维电子气(2DEG)靠近Mn层时,磁性掺杂剂(Mn)和二维电子气(2DEG)之间的相互作用实现磁有序化。的异常霍尔效应(AHE)的总霍尔电阻的贡献被证明是约三至四个数量级小于在空穴介导的铁磁性的情况下,表明存在小的自旋轨道相互作用。
2008-07-02 cond-mat.mes-hall
Radio-frequency reflectometry on an undoped AlGaAs/GaAs single electron transistor
射频反射仪在亚微米未掺杂的AlGaAs/GaAs器件中演示。无掺杂单电子晶体管(SET)因其电荷稳定性和热循环后稳健的电子性质而成为研究单电子现象的有吸引力的候选者。然而,这些器件需要大的顶栅,这不适合于快速和灵敏的射频反射测量技术。在这里,我们证明射频反射是可能的,在一个未掺杂的SET。
2014-01-08 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
Laterally defined freely suspended quantum dots in GaAs/AlGaAs heterostructures
从GaAs/AlGaAs异质结构中形成包含二维电子系统的自由站立梁。量子点接触和(双)量子点使用金属顶栅横向限定。我们调查这些纳米结构的电子性质的输运光谱。自由悬浮纳米结构中的可调谐局域电子态是研究电子-声子相互作用的一个很有前途的工具。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall
Electron resonant tunneling through InAs/GaAs quantum dots embedded in a Schottky diode with an AlAs insertion layer
采用分子束外延技术制备了自组装InAs/GaAs量子点肖特基共振隧穿二极管。由于AlAs插入势垒的存在,有效地降低了热电流,在77 K的高温下观察到了电子在正向和反向偏压条件下通过量子点的共振隧穿.量子点的基态位于GaAs基体导带之下~0.19eV处。理论计算与实验数据相符合。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Dependences of the Transport Scattering Time and Quantum Lifetime on the Two-Dimensional Electron Gas Density in Modulation-Doped Single GaAs Quantum Wells with AlAs/GaAs Short-Period Superlattice Barriers
本文研究了具有AlAs/GaAs短周期超晶格势垒的调制掺杂GaAs单量子阱中输运散射时间τt、量子寿命τq及其比值τt/τq与电子气密度ne的关系。的实验依赖性的电子散射与一个有效的二维浓度n*R和背景杂质的三维浓度nB的远程电离的捐助者解释。得到的表达式为n*R(ne),包括本地化在AlAs层的X-谷电子的贡献,由远程施主的随机电位的散射抑制。结果表明,当ne超过某一临界值nec时,实验观察到的τt和τq的突然增加与n*R的减小有关。可以确定的是,在电子密度ne > nec时观察到的τt/τq的下降是因为在这个二维系统中背景杂质的随机势的散射随着n*R的减小而限制了τt的增加,而不是τq的增加。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall
Electron Density Dependence of in-plane Spin Relaxation Anisotropy in GaAs/AlGaAs Two-Dimensional Electron Gas
采用时间分辨克尔旋转技术研究了横向磁场下(001)GaAs/AlGaAs异质结构中二维电子的自旋动力学。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和D 'yakonov-Perel'自旋弛豫的干扰,在150 K以下,面内自旋寿命是各向异性的。面内自旋寿命的比率作为温度和泵浦功率的函数直接测量,显示在2DEG通道中的电子密度强烈影响Rashba自旋轨道耦合。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall
Interaction of nonuniform elastic waves with two-dimensional electrons in AlGaAs-GaAs-AlGaAs heterostructures
本文研究了在AlGaAs-GaAs-AlGaAs异质结中实现的双层电子系统与GaAs层中局域的非均匀弹性模的相互作用。计算了波矢沿[1-10]轴方向、位移矢量位于(1-10)面、界面边界平行于(001)面时,耦合常数与GaAs层厚度与波长之比的关系。结果表明,在GaAs层厚度量级的波长处,耦合常数达到最大值。弹性模式的速度的重整化的情况下,当电子系统是在分数量子霍尔制度。它示出,对于某些模式的依赖性的波矢量上的速度移动的电子系统的状态,这对应于Halperin波函数的过渡下被修改定性。
1999-02-10 cond-mat.mes-hall
Measurements of the density-dependent many-body electron mass in 2D GaAs/AlGaAs Heterostructures
我们确定的密度相关的电子质量,m*,在二维(2D)电子系统的GaAs/AlGaAs异质结进行详细的低温Shubnikov deHaas测量。使用非常高质量的晶体管与可调的电子密度,我们测量m* 在单一的,高迁移率的样品在很宽的范围r_s(6至0.8)。朝向低密度,我们观察到一个快速增加的m* 高达40%。当2>r_s>0.8时,质量值比GaAs的能带质量低约10%.数值计算与我们的数据定性一致,但在细节上有很大的不同。
2004-12-10 cond-mat.mes-hall
Gate tunability of stray-field-induced electron spin precession in a GaAs/InGaAs quantum well below an interdigitated magnetized Fe grating
利用时间分辨法拉第旋转测量了GaAs/InGaAs量子阱中磁化铁栅下的相干电子自旋进动。我们表明,电子自旋进动频率可以通过施加相反极性的栅极电压相邻的酒吧修改。已观察到0.5 GHz/V的进动频率的可调谐性。用千兆赫频率调制栅极电位可以在纳秒时间尺度上控制电子自旋进动。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Fabrication of undoped AlGaAs/GaAs electron quantum dots
我们制作了一个基于AlGaAs/GaAs异质结构的量子点单电子晶体管,没有任何调制掺杂。从电子学角度来看,我们的器件非常稳定,具有清晰的库仑阻塞振荡,并且当器件被设置为库仑阻塞峰值的中点并保持在恒定的栅极偏置时,电导漂移最小。偏置光谱测量显示典型的库仑“钻石”没有任何显着的电荷波动噪声。我们还观察到激发态输运在我们的设备。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall
Electronic states of (InGa)(AsSb)/GaAs/GaP quantum dots
对(InGa)(AsSb)/GaAs/GaP量子点的电子结构进行了详细的理论研究。该系统是独特的,因为它同时表现出直接和间接跃迁在实空间和动量空间,并在量子信息技术的应用是有吸引力的,显示出优势相比,广泛研究的(In,Ga)As/GaAs点。我们从${\bf k}\neq 0$和${\bf k}= 0$导带和${\bf k}= 0$价带的限制势的检查,通过${\bf k}$ -间接跃迁的${\bf k}\cdot{\bf p}$计算公式,直到$Γ$ -跃迁的激子结构。在整个过程中,我们比较点的GaP和GaAs衬底上获得的结果,使我们能够直接比较(In,Ga)As/GaAs量子点系统。我们还讨论了量子门的实现。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Interplay between Quantum Well Width and Interface Roughness for Electron Transport Mobility in GaAs Quantum Wells
我们报告传输迁移率测量清洁,二维(2D)电子系统局限于GaAs量子阱(QWs),通过分子束外延生长,在两个家庭的结构,一个标准的,掺杂GaAs的QWs与Al $_{0.32}$ Ga $_{0.68}$作为障碍,和一个额外的AlAs包层周围的QWs。我们的研究结果表明,在没有包层的窄量子阱中的迁移率与现有的理论计算是一致的,其中界面粗糙度的影响被软化的电子波函数渗透到相邻的低势垒。相比之下,从AlAs包层井的数据显示了一些样品的二维电子迁移率受到界面粗糙度的严重限制。这些测量跨越三个数量级的迁移率提供了一个路线图,在不同的电子密度,阱宽和势垒高度的GaAs结构的生长可达到的迁移率。
2017-01-18 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
AlGaAs/GaAs single electron transistors fabricated without modulation doping
我们制作了基于AlGaAs/GaAs异质结的量子点单电子晶体管,在没有调制掺杂的情况下,它表现出清晰而稳定的库仑阻塞振荡。库仑阻塞峰形的温度依赖性可以用量子区的标准库仑阻塞理论很好地描述。偏置光谱测量使我们能够直接提取充电能量,并显示出激发态传输的明确证据,证实可以分辨点中的单个量子态。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall
A Hot Electron Thermocouple and the Diffusion Thermopower of Two-Dimensional Electrons in GaAs
在二维电子系统(2DES)中实现了一种简单的热电子热电偶,并用于测量零磁场下2DES的扩散热电势。这种热电子技术,它不需要微米级的图案化的2DES,是比传统的方法更不敏感的声子拖曳效应。在T ~ 2K温度范围内,我们的热电势结果与Mott扩散热电势公式符合得很好。
2009-03-04 cond-mat.mes-hall
Fermi Liquid Model of Radiation Induced Magnetoresistance Oscillations in GaAs/Al$_x$Ga$_{1-x}$As Heterostructure Two-Dimensional Electron System: Theoretical Evidence of an Electron Reservoir
Zudov等人[Phys. Rev. B { \bf 64},2013 - 11(2001)]最近在GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As异质结构中观察到的毫米波辐射引起的磁阻振荡,通过引入基于有限温度费米液体直流电导率理论和电子库假设的模型,在理论上再现了这种现象.所获得的振荡模式显示出与Zudov等人的实验结果非常一致,并且与Smet等人的实验观察一致,与辐射场的偏振无关[Phys. Rev. Lett. { \bf 95},116804(2005)]。
2009-05-05 cond-mat.mes-hall
Optical properties of GaAs/Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As/GaAs quantum dot with off-central impurity driven by electric field
研究了恒定电场和施主杂质对双阱球形量子点GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs中电子带内量子跃迁能量和振子强度的影响。在有效质量近似和矩形势阱势垒模型的框架下,采用波函数展开法求解了无电场时纳米结构中电子波函数的完整集合.结果表明,在电场作用下,基态电子从内势阱隧穿到外势阱。它也影响带内量子跃迁的振子强度。得到了电子与离子杂质的结合能随杂质不同位置处电场强度的变化关系。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Interplay among spin, orbital effects and localization in a GaAs two-dimensional electron gas in a strong in-plane magnetic field
在平行磁场下测量了低载流子密度、无序GaAs基二维电子气的磁电阻。随着电子密度的降低,与载流子的完全自旋极化相关的电阻中的特征向下移动超过20 T,这与考虑到在低密度下电子-电子相互作用的增强的最近的理论一致。然而,完全极化的磁场Bp仍然比无无序系统的预测小2-3倍。我们表明,特别是通过研究的温度依赖性的Bp探测费米海的有效尺寸,本地化起着重要的作用,在确定的自旋极化的二维电子气。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall
Bloch-Grüneisen nonlinearity of electron transport in GaAs/AlGaAs heterostructures
本文报道了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气的非线性输运测量。在施加直流电时,低温微分电阻率获得正校正,其表现出明显的最大值,随后是平台。随着温度的升高,非线性减小并消失。这些观测结果可以理解为,当电子被直流电加热时,从布洛赫-格吕奈森状态到准弹性散射状态的交叉。考虑电子与声学声子相互作用的计算为我们的实验结果提供了合理的描述。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Temperature and Electron Density Dependence of Spin Relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Well
利用时间分辨克尔旋转技术研究了具有不同结构对称性的GaAs/AlGaAs量子阱的自旋动力学随温度和载流子密度的变化。与非对称GaAs量子阱相比,对称GaAs量子阱的自旋弛豫时间要长得多,表明Rashba自旋轨道耦合对自旋弛豫有很强的影响. D 'yakonov-Perel'(DP)机制是GaAs/AlGaAs量子阱自旋弛豫的主要机制。自旋弛豫时间表现出非单调依赖于温度和光激发载流子密度的行为,揭示了电子-电子库仑散射的非单调温度和密度依赖性的重要作用。我们的实验观察表明,与最近发展的自旋弛豫理论的基础上微观动力学自旋布洛赫方程的方法很好的协议。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall
Effect of electron-electron scattering on magnetointersubband resistance oscillations of two-dimensional electrons in GaAs quantum wells
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的GaAs单量子阱中占据两个子带(能量分别为$E_1$和$E_2$)的二维电子的低温($4.2<T<12.5$ K)磁输运($B<2$ T).两个系列的Shubnikov-de Haas振荡被发现伴随着磁子带间(MIS)振荡,周期性的反磁场。MIS振荡的周期服从条件$Δ_{12}=(E_2-E_1)=k \cdot \hbar ω_c$,其中$Δ_{12}$是子带能量分离,$ω_c$是回旋频率,并且$k$是正整数。在$T$ =4.2 K时,直到$k$ =100时,振荡才显现出来。强的温度抑制的磁子带间振荡观察。我们表明,抑制是电子-电子散射的结果。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,表明对电子-电子相互作用的敏感性是磁阻振荡的基本性质,源于二阶Dingle因子。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换,这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport and optical properties of shallow GaAs/InGaAs/GaAs quantum wells with a thin central AlAs barrier
研究了不同阱宽和Si掺杂水平下,有和没有三层厚AlAs中心势垒的GaAs/InGaAs/GaAs浅量子阱结构。输运参数由4 - 300 K温度范围内的电阻率测量和高达12 T的磁场中的磁输运确定。从霍尔数据和Shubnikov-de Haas振荡中提取(子带)载流子浓度和迁移率。我们发现,输运参数的强烈影响的插入的AlAs中心势垒。在77 K下测得的光致发光光谱表明,插入势垒后的跃迁能增加。的传输和光学数据进行了分析的子带结构和包络波函数的自洽计算的帮助下。AlAs中心势垒的插入改变了电子波函数的空间分布,并导致形成混合态,即在InGaAs和δ掺杂层量子阱上延伸的状态。
2006-07-12 cond-mat.mes-hall
Weak localisation in AlGaAs/GaAs p-type quantum wells
首次对AlGaAs/GaAs p型量子阱中的弱局域磁电阻进行了实验研究。这种系统的特点是自旋轨道相互作用很强。在理论方面,不可能把自旋-轨道相互作用当作微扰来处理。这与之前所有关于弱本地化的调查形成鲜明对比。在这封信中,我们比较实验结果与一个新开发的扩散理论,明确描述了弱局域化制度时,自旋轨道耦合是强的。从拟合参数计算的自旋弛豫速率与理论预期一致。此外,拟合参数表明相破碎率比理论预测的提高。
1999-06-01 cond-mat.mes-hall
Charge noise analysis of an AlGaAs/GaAs quantum dot using transmission-type radio-frequency single-electron transistor technique
射频工作的单电子晶体管是一种高灵敏度、快速响应的静电计,它对研究单电荷动力学具有重要的意义。我们使用传输型rf-SET技术研究了AlGaAs/GaAs量子点中的高频(高达1 MHz)电荷噪声。在量子点附近的陷阱上的电子捕获和发射动力学由泊松过程支配。测量单个俘获事件的最大带宽约为1 MHz,这与在可测量电流(~0.1pA)中观察单电子隧穿振荡所需的带宽相同。
2000-06-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties, spin waves and interaction between spin excitations and 2D electrons in interface layer in Y3Fe5O12 / AlOx / GaAs-heterostructures
描述了在GaAs基衬底上溅射制备亚微米Y3 Fe 5 O 12(YIG)薄膜的方法,并给出了YIG / AlOx /GaAs异质结中铁磁共振(FMR)、自旋波传播以及自旋激发与界面层中二维电子相互作用的研究结果。发现弛豫过程对FMR线宽的贡献约为线宽ΔH的2%。同时,对于所有样品,FMR线宽都很高。溅射YIG薄膜的磁性不均匀性是影响FMR线宽的主要因素。设计了一种在AlOx / GaAs界面上具有二维电子气(2DEG)沟道的晶体管结构,该沟道由YIG薄膜自旋激发控制。观察到自旋激发对流过GaAs 2DEG沟道的电流的有效影响。光照射导致FMR光谱的本质变化。据发现,2DEG电流的增加导致相反的效果,这代表了FMR谱的本质变化。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of InAs quantum dots with GaAsSb strain reducing layer: Localization of holes and its effect on the optical properties
用k.p理论研究了GaAs(1-y)Sb(y)应变减小层覆盖的InAs量子点的电子结构。我们解释了以前的实验观察的光致发光发射的红移与增加y和它的蓝移与增加激发功率。对于y>0.19,II型点形成为具有位于接近点基底的GaAsSb中的孔;在点的相对侧的两个部分形成分子状状态,这是压电场的结果。我们还提出了一个实验,可以用来识别孔定位使用垂直电场。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Self-consistent calculations of phonon scattering rates in GaAs transistor structure with one-dimensional electron gas
考虑碰撞展宽,对GaAs量子线晶体管结构中的声学和极性光学声子散射率进行了自洽计算。还考察了栅偏压对散射率的影响。结果表明,为了严格地处理散射率,重要的是通过薛定谔方程和泊松方程的自洽解搜索电子能级,并考虑碰撞加宽。
2006-04-07 cond-mat.mes-hall
Measurement of electron-hole friction in an n-doped GaAs/AlGaAs quantum well using optical transient grating spectroscopy
我们利用相位分辨瞬态光栅光谱测量了半导体量子阱中电子-空穴密度波的漂移和扩散。这种光学探针的独特之处使我们能够确定电子的二维费米液体和空穴的稀气体之间的摩擦力。电子-空穴摩擦的知识使得能够预测高迁移率电子系统中的双极动力学。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall
Transport Detection of Whirlpools in GaAs Electron Liquid
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS(拉扎诺夫半导体物理研究所西伯利亚分院);Department of Physics, Novosibirsk State University(新西伯利亚国立大学物理系)
研究通过输运测量在GaAs二维电子液中形成大尺度稳态涡旋,揭示其与Gurzhi长度的定量关系,验证了流体动力学类比的适用性。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall