Electronic properties of site-controlled (111)-oriented zinc-blende InGaAs/GaAs quantum dots calculated using a symmetry adapted $\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$ Hamiltonian
在本工作中，我们提出并评估了一个（111）旋转的八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量的锌铟镓晶格的位置控制的InGaAs/GaAs量子点沿[111]方向生长的电子性质进行研究。我们推导出包含应变和压电势的旋转哈密顿量。结合我们以前制定的（111）取向的连续弹性模型，我们采用这种方法来研究一个现实的网站控制（111）生长的InGaAs量子点的电子特性。我们将这些研究与单带有效质量和八带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型的评估相结合，以研究这些模型描述（111）生长的锌量子点的电子性质的能力。此外，在这样的系统中的极化电位的二阶压电贡献的影响进行了研究。与使用常规（001）取向模型进行的计算相比，现在可以以显著降低的计算成本来实现对在（111）取向表面上生长的纳米结构的电子结构的描述。
2013-11-11 cond-mat.mes-hall
Interplay between emission wavelength and s-p splitting in MOCVD-grown InGaAs/GaAs quantum dots emitting above 1.3 μm
利用光致发光激发光谱技术对应变工程InGaAs/GaAs单量子点的电子结构进行了实验研究。观察到的共振可以归因于单个量子点的p壳层态。所确定的s-壳层和p-壳层之间的能量差示出了对发射能量的逆依赖性。的实验数据进行了比较与限制状态的计算结果，其中的影响的大小和组成的调查结构内的8带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型进行了模拟。在此基础上，实验观察主要归因于单个量子点内铟含量的变化，指示工程设计和选择所需量子点的方式，其电子结构最适合于给定的纳米光子应用。
2020-01-17 cond-mat.mes-hall
Effect of detuning on the phonon induced dephasing of optically driven InGaAs/GaAs quantum dots
最近，纵向声学声子已被确定为拉比旋转测量单个InAs/GaAs量子点的基态激子的强度阻尼的主要来源。本文报道了在失谐激光脉冲作用下的强度阻尼Rabi转动实验，其结果对利用失谐激光脉冲对激子和自旋进行相干光控制具有指导意义。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
The Coulomb-interaction-induced breaking of the Aufbau principle for hole charging of InGaAs/GaAs quantum dots
D。Alberter等人，[Phys. Rev. Lett. 94，026808]在量子点的空穴充电谱中，当结果在S/P/D壳层系统的上下文中解释时-对于电子是典型的。我们报道了一个粒子间相互作用引起的Aufbau原理违反的例子，即使它被应用于单粒子Kohn-Luttinger本征态。本文研究了InGaAs/GaAs自组装圆柱形量子点中多个空穴的k-dot-p/组态相互作用。本征能量和本征向量的6个孔基态-以及相应的一个孔轨道职业-和讨论的背景下的Aufbau原则。PACS编号：73.21.La、81.07.Ta、71.70.Gm
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Enhanced photon-extraction efficiency from InGaAs/GaAs quantum dots in deterministic photonic structures at 1.3 μm fabricated by in-situ electron-beam lithography
非经典光源开发的主要挑战仍然是它们的亮度，这限制了数据传输和处理速率以及在电信范围内操作的实际设备的实现。为了克服这个问题，我们建议利用通用和灵活的原位电子束光刻，并在此，我们展示了一个成功的技术转移到电信波长。作为一个例子，我们制造和表征特别设计的光子结构与应变工程单个InGaAs/GaAs量子点，确定性地集成到盘形台面。利用这种方法，在1.3 μm波长范围内，实验获得了（10 ${\pm}$ 2）%的自由空间（数值孔径为0.4）提取效率，与有限元计算结果一致。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall
Dark-bright excitons mixing in alloyed InGaAs self-assembled quantum dots
量子点可以说是光学可访问的基于自旋的量子比特的最佳平台之一。扩展量子位存储时间的首要需求可以通过使用量子点限制的暗激子来满足：具有平行自旋的长寿命电子空穴对。尽管它的名字是暗激子，但它的发光很弱，可以直接测量。这种旋光性的起源在很大程度上仍未被探索。在这项工作中，使用原子紧束缚方法结合组态相互作用的方法，我们证明了原子尺度的随机性强烈影响暗激子的振子强度限制在自组装的圆柱形InGaAs量子点，无需刻面或形状伸长。我们表明，这一过程是由两种机制介导的：混合暗和亮的配置交换相互作用，以及同样重要的外观的非零光学过渡矩阵元素，否则对应于名义上禁止过渡在非合金的情况下。合金的随机性对亮激子态和暗激子态的能量、发射强度和偏振角都有重要影响。我们的结论是，由于原子尺度的合金随机性，找到所需的暗激子特性的点可能需要探索一个大的合奏，类似于如何选择低亮激子分裂的点纠缠产生。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall
Dynamic vibronic coupling in InGaAs quantum dots
自组装InGaAs量子点中的电子-声子耦合在低光强下相对较弱，这意味着与声子边带相比，发射中的零声子线较强。然而，在声子边带内调谐的强光脉冲的存在下，与声学声子的耦合可以动态地增强。最近的实验表明，这种动态的电子振动耦合可以使人口反转时，实现与蓝移激光泵浦和快速退激发的反转状态与红色失谐。在本文中，我们证实了声子辅助泵浦过程的非相干性，并探讨了该机制的温度依赖性。我们还表明，蓝移和红移脉冲的组合可以创建和破坏激子的时间尺度内~20 ps的脉冲持续时间确定，并最终限制了声子热化时间。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear polarization in InGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs quantum dots under non-resonant ultra-low power optical excitation
实验研究了InGaAs/GaAs和GaAs/AlGaAs两种中性半导体量子点的动态核自旋极化与非共振光激发功率的关系。我们表明，最近在InP/GaInP量子点中报道的通过光学禁戒（“暗”）激子态的二级复合的核自旋泵浦机制[Phys.Rev.B83，125318（2011）]与本工作中考虑的材料系统相关。在InGaAs/GaAs点中，这种核自旋极化机制特别明显，导致在光激发功率比使基态激子饱和所需的功率小~1000倍时实现的Overhauser位移高达~80微eV。在界面GaAs/AlGaAs点中在低功率光泵浦下观察到的Overhauser位移通常较小（高达~40微eV）。此外，在GaAs/AlGaAs中，我们观察到点到点的变化，甚至符号反转的Overhauser位移，这是由于暗-亮激子混合起源于电子-空穴交换相互作用的对称性降低的点。在超低功率光抽运下的核自旋极化度与共振光抽运或高功率圆偏振光的隙上抽运等技术所获得的结果相当。通过“暗"激子的二阶复合的动态核极化可能成为单量子点应用中的有用工具，其中需要操纵核自旋环境或电子自旋。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Effect of gallium termination on InGaAs wetting layer properties in droplet epitaxy InGaAs quantum dots
该研究结合光谱、寿命测量与透射电镜，揭示液滴外延 InGaAs 量子点中仍存在 InGaAs 浸润层，并证明预沉积 Ga 可使其发射波长显著蓝移直至与 GaAs 受主峰重合。
2022-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple Rabi rotations of trions in InGaAs quantum dots observed by photon echo spectroscopy with spatially shaped laser pulses
我们研究了自组装InGaAs量子点系综中强度依赖的光子回波中产生的拉比旋转。为了实现一个均匀的强度分布内的激发合奏，我们引入平顶强度分布的皮秒激光脉冲。这使我们能够克服拉比旋转的阻尼所施加的拉比频率的空间不均匀性的高斯激光分布。利用光子回波偏振仪，我们区分了激子和氚子系综的相干光学响应。在这里，我们证明了量子点的光致充电导致在共振激发下的中性量子点的数量显着减少，具有超过$\fracπ{2}$的区域的强光脉冲。当重聚焦脉冲的面积增加到5.5 $π$时，trion系综显示出稳健的拉比旋转。我们分析了剩余的拉比旋转衰减的理论模型的激发诱导退相，不均匀性的偶极矩，耦合到声学声子。后者被确定为主导机制，导致在所涉及的光脉冲的行动过程中的光学相干性的损失。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Formation of quantum dots in the potential fluctuations of InGaAs heterostructures probed by scanning gate microscopy
利用扫描栅显微镜研究了InGaAs/InAlAs二维电子气图形化窄线中的无序势场。据发现，扫描一个带负电荷的尖端以上的特定网站的电线产生电导振荡，是周期性的尖端电压。这些振荡采取同心圆的形状，其数量和直径增加更多的负尖端电压，直到完全耗尽发生在探测区域。这些观察结果不能用材料陷阱中的充电事件来解释，但与量子点中的库仑阻塞是一致的，当电势波动在费米能级上被尖端的门控作用局部升高时形成。这种解释是支持简单的静电模拟的情况下，由离子化的掺杂剂引起的无序电位。这项工作是一个本地调查的机制，负责在宏观二维电子系统中观察到的无序诱导的金属到绝缘体的转变，在足够低的密度。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall
Tuning exciton and biexciton transition energies and fine structure splitting through hydrostatic pressure in single InGaAs quantum dots
我们表明，激子和双激子发射能量以及激子精细结构分裂（FSS）在单个（In，Ga）As/GaAs量子点（QD）可以有效地调整使用流体静压原位在光学低温恒温器在高达4.4 GPa。最大激子发射能移高达380 meV，FSS高达180 $μ$ eV。我们成功地在量子点中产生了双激子反结合-结合跃迁，这是从双激子发射的级联产生颜色和偏振不可区分的光子对并通过时间重排方案产生纠缠光子的关键实验条件。我们进行原子赝势计算现实的（In，Ga）As/GaAs量子点，以了解流体静压引起的影响的物理机制。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall
Exchange interaction-driven dynamic nuclear polarization in Mn-doped InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究了单个自组装InGaAs/GaAs量子点中的光自旋取向和动态核极化（DNP），其中Mn原子是一种磁性杂质，为中性受主A $^0$提供了有效的自旋$J=1$。我们发现在这种量子点中光生电子的自旋可以通过准共振圆极化激发有效地取向。然而，对于通过补偿与A $^0$的交换相互作用$Δ_e$的磁场而准简并的电子自旋能级，由于交换的各向异性部分而存在完全去极化。尽管如此，在大多数研究的量子点中，自旋极化的光电子产生明显的DNP，其随着纵向磁场而生长，直到临界场，在临界场处其突然消失。对于某些量子点，在不同的磁场下观察到这种DNP序列的几个副本。这种惊人的行为定性讨论的结果，不同的交换相互作用所经历的电子，驱动DNP率通过电子-核自旋触发器的能量成本。
2016-10-10 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
Singlet-triplet transition in a few-electron lateral InGaAs-InAlAs quantum dot
报道了横向InGaAs/InAlAs量子点在少电子区的库仑阻塞峰的磁场演化。量子点由蒸镀到60 nm厚的氢倍半硅氧烷绝缘膜上的栅极限定。通过零偏自旋谱测量了旋磁因子为4.4，并在面内磁场B = 0.7 T时发现了从单重态到三重态自旋组态的转变。这一观测结果为在中等磁场下操纵单重态和三重态开辟了道路，并将讨论其与量子信息应用的相关性。
2010-03-16 cond-mat.mes-hall
Lifetime measurements (T1) of electron spins in Si/SiGe quantum dots
我们观察到自旋为1/2的Si/SiGe耗尽型多电子量子点的塞曼分裂激发态，并测量了它在高达2 T的磁场中的自旋弛豫时间T1。使用一种新的步进和到达技术，我们已经实验验证了g值为2.0 +/- 0.1所观察到的塞曼双重峰。我们还测量了InGaAs量子点中单电子和多电子自旋的T1。对于相当的磁场强度，Si/SiGe系统的寿命明显长于InGaAs点的寿命，但在足够低的磁场下（Si < 1 T，InGaAs < 0.2 T），两者都接近1秒。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Excitonic complexes in MOCVD-grown InGaAs/GaAs quantum dots emitting at telecom wavelengths
据此，我们提出了一个全面的实验和理论研究的激子复合物的电子结构和光学性质的应变工程InGaAs/GaAs量子点（QD）生长的金属有机化学气相沉积和发射在1300 nm的电信窗口。单量子点属性已被实验确定为一些纳米结构的激发功率依赖性和偏振分辨microphotoluminescence的装置，并进一步采用8带kp理论结合配置相互作用方法的限制态计算的结果进行比较。激子复合物的起源已被证实的基础上的磁光和相关光谱研究。理解结构参数和组成（QD本身以及在相邻的应变减小层中）的影响允许区分它们中的哪些对于控制发射波长以实现电信光谱范围或影响基本激子复合物的结合能是至关重要的。所获得的结果提供了更深层次的知识控制和限制的调查结构在良好的光谱隔离的个人光学跃迁和空间限制，是至关重要的，鉴于量子点的应用在电信波长的高纯度的单光子源。
2019-08-11 cond-mat.mes-hall
On the optical Stark effect of excitons in InGaAs prolate ellipsoidal quantum dots
本文研究了InGaAs长椭球量子点在与电子量子化能级共振的强泵浦激光作用下的激子吸收谱。我们用重整化波函数理论得到的结果表明，在适当的条件下，初始激子吸收峰分裂为两个新峰，这是激子三能级光学斯塔克效应存在的证据。我们提出了一个解释的起源的效果，以及调查的效果的泵浦场能量，尺寸和量子点的几何形状上的效果特性。与在球形量子点中获得的结果的比较意味着量子结构的几何形状的重要作用，当我们检查这种效果。
2021-02-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theoretical study of strain-dependent optical absorption in Stranski-Krastanov grown InAs/InGaAs/GaAs/AlGaAs quantum dots
本文对自组装量子点的光吸收进行了详细的理论研究。一个严格的原子应变模型，以及一个复杂的电子能带结构模型，用于确保在这些设备中的光学跃迁的准确预测。本文提出的优化模型能够重现的误差小于1 $\%$的实验结果。研究了入射光偏振态、合金摩尔分数、量子点尺寸和掺杂等因素对量子点的影响。面内偏振光吸收比垂直偏振光吸收更显著。增加应变控制层的摩尔分数导致较低的能隙和较大的吸收波长。令人惊讶的是，吸收波长对点直径的变化高度敏感，但对点高度的变化几乎不敏感。通过对影响光跃迁能量的各种因素的敏感性分析，解释了这种不可预测的行为。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall
Trion quantum coherence in site-controlled pyramidal InGaAs quantum dots
Department of Physics, University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学物理系）；Sussex Centre for Quantum Technologies, University of Sussex（苏塞克斯大学苏塞克斯量子技术中心）；Tyndall National Institute, University College Cork（科克大学学院廷德尔国家研究所）
研究利用先进光学技术实现了金字塔形InGaAs量子点中三重态到基态的超快相干控制，展示了其在量子信息处理中的潜力。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Efficiency and Oscillator Strength of InGaAs Quantum Dots for Single-Photon Sources emitting in the Telecommunication O-Band
我们展示了基于时间分辨光致发光光谱来确定InGaAs量子点（QD）的振子强度（OS）和内量子效率（IQE）的实验结果。使用应变减小层（SRL），这些量子点可以用于制造在电信O波段发射的单光子源（SPS）。如J.Johansen等人在Phys.Rev.B77，073303（2008）中针对在低于1 $μ$ m的波长下发射的InGaAs QD提出和应用的，通过确定在QD位置处的光态密度变化下的辐射和非辐射衰减速率来评估OS和IQE。为了这个目的，我们进行测量的QD样品上的不同厚度的覆盖层实现了一个受控的湿化学蚀刻过程。从数值模拟的辐射和非辐射衰减率依赖于覆盖层的厚度，我们确定的OS为24.6 $\pm$ 3.2和高IQE约（85 $\pm$ 10）%的长波长InGaAs量子点。
2021-06-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charged excitons and biexcitons in laterally coupled InGaAs quantum dots
本文给出了激子、正、负三重子（X \pm）、正、负四重子（X 2 \pm）和双激子的原子经验赝势计算和组态相互作用的结果。所研究的结构是在横向电场下嵌入GaAs中的横向排列的InGaAs量子点分子。激子相当简单的能量在带电准粒子的情况下变得更加复杂，但仍然容易处理。负三振子谱在目前可用的场范围内显示四个反交叉，而正三振子显示两个。反交叉的幅度揭示了载流子隧穿过程中的多体效应，这应该是实验上可以达到的。
2010-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Physical properties of highly uniform InGaAs pyramidal quantum dots with GaAs barriers: Fine structure splitting in pre-patterned substrates
InGaAs量子点嵌入GaAs势垒中，生长在7 μm边的倒四面体凹槽中，在发射的均匀性和光谱窄度方面表现出有趣的特性。本文对精细结构分裂进行了研究。对大约40个单量子点的研究揭示了两个要点：（1）该参数的值在点与点之间非常相似，再次证明了金字塔QD性质的均匀性，（2）在所研究的样品中，几乎没有机会找到具有自然零分裂的点，但是所发现的值（平均值为13 μeV）应该总是保证利用某种校正技术（例如，施加小磁场）恢复简并的能力。
2011-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal stability of emission from single InGaAs/GaAs quantum dots at the telecom O-band
本文研究InGaAs/GaAs量子点在电信O波段的发射热稳定性，发现俘获空穴增强三重态发光，50K下单光子纯度达0.13，为高温单光子源提供前景。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall
Electron ground state $g$ factor in embedded InGaAs quantum dots: An atomistic study
我们提出了一个经验赝势框架内的原子计算的电子$s$ -壳层基态$g$张量的InGaAs量子点（QD）嵌入到主机矩阵，授予电子约束。一个大的结构集组成的几何形状，尺寸和摩尔分数的变化，其中还包括一些代表性的均匀应变的情况下制定。观察到的张量分量显示微不足道的差异，即使是高度各向异性的形状。家庭的$g$ -因子曲线与这些参数的组合合并到一个单一的通用的一个绘制时，作为一个函数的间隙能量，从而证实了最近的断言下达到的限制性条件。我们的工作将其有效性扩展到具有各种形状和有限限制的合金量子点，允许渗透到基质中，将其置于更现实的基础上。因此，具有接近1.13 eV的$s$ -壳跃迁能量的InGaAs QD中的电子将最不易受磁场的影响。我们还表明，低铟浓度提供有限的$g$因子的形状或限制的变化下的可调性。这些发现可以在具有接近零的$g$或其他目标$g$值的InGaAs QD的制造和使用中考虑，用于基于自旋电子或电子自旋共振的直接量子逻辑应用。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
AlGaAs nanowires as a universal platform for GaAs, InGaAs, and InAs quantum dots
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Alferov University（阿尔费罗夫大学）
本研究提出以AlGaAs纳米线为通用主体，制备GaAs、InGaAs和InAs量子点，实现了波长可调的InGaAs量子点，可集成多量子点并验证了材料兼容性，为光子量子技术提供了统一平台。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Buried Stressor Engineering for Position-Controlled InGaAs Quantum Dots with Local Density Variation for Integrated Quantum Photonics
Masaryk University（马萨里克大学）
通过埋藏应力器方法实现位控制InGaAs量子点的单片两步外延生长，实现精确位置和不同密度的量子点成核，为集成量子光子学应用提供新途径。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and characterization of multi-layer site-controlled InGaAs quantum dots based on the buried stressor method
本研究利用埋入式应力源法制备多层位点可控InGaAs量子点，通过应变工程实现发射能分离与密度提升，堆叠三层后光强增至三倍、非均匀展宽降20%，可推动高性能光子器件与微激光器发展。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Phonon induced Rabi frequency renormalization of optically driven single InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究光驱动拉比旋转的量子点激子跃迁之间的5和50 K，和脉冲面积高达$14π$。在高驱动场区，拉比旋转的衰减是非单调的，周期随脉冲面积减小而随温度增大。通过比较的激子-声子相互作用的弱耦合模型的实验，我们表明，所观察到的拉比频率的重整化诱导的纵向声学声子的浴中的波动，一种效果，这是一个声子类比的兰姆位移。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical and electronic properties of symmetric InAs/InGaAlAs/InP quantum dots formed by a ripening process in molecular beam epitaxy: a promising system for broad-range single-photon telecom emitters
本研究通过实验和理论，展示了分子束外延熟化法生长的对称InAs/InGaAlAs/InP量子点具有宽谱发射和长寿命，是宽范围单光子电信发射器的理想系统。
2020-11-18 cond-mat.mes-hall
Integrated Whispering-Gallery Microlaser-Waveguide Platform for On-Chip Electrical Excitation of InGaAs Quantum Dots
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
提出一种电驱动回音壁微柱激光器与脊形波导集成的量子光子器件，实现片上激发量子点并产生单光子发射，g^(2)(0)低至3.49%。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Few-electron quantum dots in III-V ternary alloys: role of fluctuations
本文对化学束外延生长的InGaAs/InP和InAsP/InP量子阱结构中栅量子点的电子输运性质进行了实验研究。对于InGaAs量子阱的情况，由于电势波动，量子点直接在窄栅电极下方形成。我们测量了单个量子点在少电子区的库仑阻塞金刚石，并在微波辐射下观察到光子辅助隧穿峰。在高磁场下观察到单重态-三重态跃迁和量子霍尔区的库仑阻塞效应。对于InAsP量子阱，偶然的三重量子点的形式也是由于在一个单点布局内的潜在波动。通过传输测量观察到可调四极点。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
High fidelity optical preparation and coherent Larmor precession of a single hole in an InGaAs quantum dot molecule
我们采用超快泵浦-探测光谱与光电流读出直接探测一个单一的，电可调的自组装量子点分子形成的垂直堆叠InGaAs量子点中的一个空穴自旋的动态。使用圆偏振皮秒脉冲在两个点中的一个中初始化具有定义的自旋配置的激子。时间依赖的自旋配置探测所产生的几个费米子复合物的自旋选择性光吸收。利用亚5 ps电子隧穿到另一个点的轨道激发态的优势，我们初始化纯度> 96%的单空穴自旋，即，远高于先前单点实验中所展示的。在横向磁场的测量监测的相干拉莫尔旋进的单孔自旋没有明显的损失自旋相干内的~300 ps的空穴寿命。因此，对于所有研究的磁场，空穴自旋初始化的纯度保持不变。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of quadrupole nuclei in InGaAs quantum dots
在横向磁场（Hanle效应）中，研究了（In，Ga）As/GaAs自组装量子点样品在激发光偏振态从几Hz到几十kHz的慢调制下的光致发光偏振特性。极化反映了量子点中强耦合电子-核自旋系统的演化。强烈的修改下的调制周期的变化的汉勒曲线是由于四极核的自旋动力学的特性，由于量子点中的晶格的变形，其状态被分裂。在考虑由+/-12核自旋态决定的核场BNd和由分裂态+/-3/2，+/-5/2等决定的核场BNq的单独动力学的唯象模型框架内完成了Hanle曲线的分析。发现核场BNd的特征弛豫时间为0.5s量级，而场BNq的弛豫快三个数量级。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Excitons in InGaAs Quantum Dots without Electron Wetting Layer States
Stranski-Krastanov（SK）生长模式促进了使用晶格失配半导体（例如InAs和GaAs）的量子点（QD）的自组装。SK量子点是无缺陷的，可以嵌入异质结构和纳米工程器件中。InAs量子点是优良的光子发射体：量子点激子，电子-空穴束缚对，被利用作为高质量单光子的发射体用于量子通信。SK模式的一个显著缺点是润湿层（WL）。WL的结果在一个连续的能量相当接近的量子点限制态。WL-态导致QD-激子的不需要的散射和退相过程。在这里，我们报告说，稍微修改的SK生长协议的GaAs上的InAs-我们添加一个单层的AlAs以下的InAs QD形成-结果在一个激进的变化的QD激子。广泛的表征表明，该附加层消除了电子的WL连续体，从而能够产生高电荷激子，其中多达六个电子占据相同的QD。与此协议生长的单量子点表现出的光学线宽匹配的最好的SK量子点，使他们成为一个有吸引力的替代标准InGaAs量子点。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy of wafer-scale O-band InAs/InGaAs quantum dots on GaAs for quantum photonics
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TUM School of Computation, Information and Technology, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Saqura Technologies GmbH（萨库拉技术有限公司）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Ludwig-Maximilians-University Munich（慕尼黑大学）；Technical University Berlin（柏林工业大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文提出了一种可扩展的分子束外延方法，用于在GaAs(001)基底上制备低密度可调O波段InAs/InGaAs量子点，通过梯度沉积InAs和应变缓解层调控发射波长，并通过光致发光和扫描透射电子显微镜研究其光学和结构特性。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct Epitaxial Growth and Deterministic Device Integration of high-quality Telecom O-Band InGaAs Quantum Dots on Silicon Substrate
在硅基底上通过应变减少层方法实现高质量电信O波段InGaAs量子点外延生长，并通过原位电子束光刻技术实现量子点与布拉格光栅谐振腔的确定性集成，展示出高光子提取效率和高单光子纯度，为硅基量子光源和量子光子学与经典电子学的集成提供新路径。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall
Heterogeneous confinement in laterally coupled InGaAs/GaAs quantum dot molecules under lateral electric fields
研究了横向耦合InGaAs/GaAs量子点分子在横向电场作用下的电学和光学性质。我们发现，电子认为双点结构作为一个复合的单一对象，而孔辨别两个分开的点。通过结合预测原子建模，详细的形态学研究，和单一对象的微观光致发光测量，我们表明，这种特殊的限制导致电子和空穴的光学性质具有深远的影响，在一个不寻常的异质行为。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Long dephasing time and high temperature ballistic transport in an InGaAs open quantum dot
本文报道了在1.3 K ~ 204 K温度范围内对敞开的圆形InGaAs量子点的磁导的测量结果。我们观察到两种类型的磁导波动：普遍电导波动（UCFs），和“聚焦”的波动有关的弹道轨道之间的开口。从UCF振幅中提取的电子相位相干时间大于GaAs/AlGaAs量子点中的电子相位相干时间，并且具有类似的温度依赖性（在T^-1和T^-2之间）。低于150 K，与“聚焦”波动相关的特征长度显示出与电导率略有不同的温度依赖性。
2002-10-04 cond-mat.mes-hall
Thin-Film InGaAs Metamorphic Buffer for telecom C-band InAs Quantum Dots and Optical Resonators on GaAs Platform
GaAs基材料系统以实现具有优异光学特性的InAs量子点（QD）而闻名。然而，这些点通常以约900 nm的波长发射。插入变形缓冲层（MMB）可以将发射转移到以1550 nm为中心的技术上有吸引力的电信C波段范围。然而，普通MMB设计的厚度限制了它们与大多数光子谐振器类型的兼容性。在这里，我们报告的MOVPE生长的一种新型的InGaAs MMB的非线性铟含量梯度分布，旨在最大限度地提高最小的层厚度内的塑性松弛。沉积在该薄膜MMB上的InAs量子点在1550 nm处的单光子发射被证明。通过纳米结构技术将其集成到靶心腔中，证明了新设计的优势。量子点/MMB结构的外延生长的进展形成了高质量的电信非经典光源作为光子量子技术的关键组成部分的制造的基础。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical pumping and initialization of a hole spin in site-controlled InGaAs pyramidal quantum dots
本研究在（111）B GaAs金字塔形量子点中，通过强磁场和光学激发实现空穴自旋的高保真初始化与泵浦，展示了其在量子硬件中的潜力。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Imaging surface plasmon polaritons using proximal self-assembled InGaAs quantum dots
我们目前的光学调查的混合等离子体纳米系统组成的光刻定义的等离子体金波导或分束器的GaAs衬底耦合到近端自组装InGaAs量子点。我们设计了一种样品结构，使我们能够精确地调整量子点和样品表面之间的距离在纳米制造过程中，并证明了非辐射过程不起主要作用的分离下降到$\sim 10 nm$。聚焦在等离子体纳米结构的一端上的偏振激光束产生传播的表面等离子体激元，其继而在传播期间在GaAs衬底中产生电子-空穴对。这些自由载流子随后被表面下的量子点$\sim 25 nm$捕获，从而产生发光。光谱积分的量子点发光的强度用于对传播的等离子体激元模式成像。随着波导宽度从$5 μm$减小到$1 μm$，我们清楚地观察到在远端波导端的不同等离子体模式，使得它们能够在真实空间中直接成像。该成像技术应用于等离子体分束器，当相互作用长度$L_i$变化时，该等离子体分束器有助于确定两个分束器输出端口之间的分束比。对于激发能接近GaAs带边的$L_i\sim 9\pm1 μm$和$1 μm$宽波导，观察到$50:50$的分束比。我们的实验结果与波导和分束器的模式分布和时域有限差分模拟结果吻合得很好。
2014-05-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
The impact of hole $g$-factor anisotropy on spin-photon entanglement generation with InGaAs quantum dots
本文通过实验与建模揭示InGaAs量子点中重空穴g因子各向异性的起源，并证明可通过磁场角度和激发偏振调控空穴g因子，从而提升自旋-光子纠缠及簇态生成的性能。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Emission spectrum of quasi-resonant laterally coupled quantum dots
计算了一对横向耦合的近简并能级InGaAs量子点中中性激子和带电激子的发射光谱。随着点间距离的减小，发射光谱发生许多变化，这些变化可用作分子耦合的指示。与中性激子的隧道耦合相比，trions的隧道耦合更强。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
Distributed Bragg reflector-mediated excitation of InAs/InP quantum dots emitting in the telecom C-band
本研究揭示了InP/InGaAlAs底部DBR的四元化合物能态及InP本征缺陷可介导InAs/InP量子点的光激发，证实了载流子转移效应及其对光子相干性的不利影响，为量子点器件设计提供了关键参考。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
Effect of pump-probe detuning on the Faraday rotation and ellipticity signals of mode-locked spins in InGaAs quantum dots
利用泵浦-探测光谱研究了单电荷（In，Ga）As/GaAs量子点系综中的法拉第旋转和椭圆率信号。对于简并泵浦和探测，我们观察到法拉第旋转信号的幅度首先随着泵浦和探测之间的时间间隔的增加而增长，然后观察到大的时间间隔的衰减。另一方面，椭圆率信号的时间行为是规则的：其幅度随着分离而衰减。相比之下，对于失谐的泵浦和探测，法拉第旋转和椭圆信号都表现出类似的和常规的行为。实验结果在最近发展的微观理论的框架中得到了很好的描述[Phys.Rev.B80，104436（2009）]。计算和实验数据之间的比较，使我们能够提供洞察电子自旋进动频率的光谱依赖性和提取的电子g因子依赖于能量。
2010-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nuclear magnetic resonance inverse spectra of InGaAs quantum dots: Atomistic level structural information
自组装量子点包含了大量的原子信息，这些信息与其化学组成和生长历史有关。在存在四极核的情况下，如在InGaAs QD中，这大部分通过极性晶格内的应变与核的电四极矩之间的耦合遗传给核自旋。在这里，我们提出了一个计算研究最近推出的逆谱核磁共振技术，以评估其适用于提取这样的结构信息。我们观察到显着的化合物InAs和合金InGaAs量子点之间的光谱差异。这些都与当地的双轴和剪切应变，和当地的粘结配置。阳离子合金化起着至关重要的作用，特别是对砷核。不同核素的同位素谱线也有很大的不同：镓同位素的中心跃迁线宽度很窄，而砷和铟的中心跃迁线宽度要宽得多，并且彼此相对倾斜。分析了量子点内原子核电场梯度参数的统计分布。各种EFG轴向取向特性的后果进行了讨论。最后，抑制一阶四极移的可能性证明了通过简单地倾斜样品相对于静态磁场。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Intrinsic limit to electron spin coherence in InGaAs quantum dots featuring strain-induced nuclear dispersion
限制在自组装量子点中的单个电子的塞曼分裂自旋态提供了光学可访问的自旋量子比特。对于III-V族材料，固态主体的核自旋提供了固有的噪声源，导致电子自旋退相时间为几纳秒。虽然在低磁场的电子自旋动力学的综合研究最近已经进行，什么限制在这些系统中的电子相干性仍然不清楚，部分原因是由于测量引起的动态极化的核浴的主导作用。我们发展了一种在不影响核环境的情况下获取量子点自旋态的全光学方法。我们使用这种方法来实现哈恩回波解耦，并达到由非均匀应变场耦合到核浴的四极矩的相干设置的内在限制。这些结果表明，电子自旋相干性的扩展超过这几微秒的限制，有必要减少应变诱导的四极加宽在这些材料。
2015-12-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic and optical properties of InGaAs quantum wells with Mn-delta-doping GaAs barriers
本文报道了势垒掺杂锰的InGaAs量子阱的电子结构和光学性质。我们采用自旋-密度泛函理论，在有外磁场存在的情况下，在包络函数和有效质量近似下计算了电子态和光发射。在低磁场下（B < 5 T），朗道能级的磁振荡主要由空穴自旋和Mn自旋之间的磁相互作用引起，而在高磁场下，空穴气的自旋极化是主要的效应.我们的研究结果还表明，门电压显着改变发射能量的磁振荡，并可能是一个外部控制参数的系统的磁性。最后讨论了朗道能级振荡对发射光谱的影响，并与已有的实验结果进行了比较。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall
Group-velocity slowdown in quantum-dots and quantum-dot molecules
我们从理论上研究了InGaAs基量子点和量子点分子中由于量子相干效应导致的光脉冲的减速。量子点，特别是量子点分子的电子结构的简单模型的描述和校准使用数值模拟。它示出了如何使用这些模型来设计优化的量子点分子的量子相干性的应用。从优化获得的波函数和能量被用作微观计算的量子点材料动力学，包括载流子散射和偏振退相的输入。可实现的群速度减慢的量子相干V计划组成的量子点分子状态被证明是实质上高于可实现的，从类似的过渡，在典型的InGaAs为基础的单量子点。
2014-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-quality single InGaAs/GaAs quantum dot growth on a CMOS-compatible silicon substrate for quantum photonic applications
本文通过GaP缓冲层和缺陷减少层在硅上直接异质外延生长高质量InGaAs量子点，实现与CMOS兼容的量子光子器件，展现出优异的光学特性、多光子抑制、高光子不可分辨性及提取效率。
2023-11-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Extending the time of coherent optical response in ensemble of singly-charged InGaAs quantum dots
扩展来自量子发射器的大集合的相干光学响应的时间尺度的能力对于量子信息设备中的应用是非常有吸引力的。在半导体纳米结构中，自旋自由度可以作为辅助的、强有力的工具来修改相干光学动力学。在这里，我们将这种方法应用于带负电荷的（In，Ga）As/GaAs自组装量子点，这些量子点被认为是具有鲁棒的光学相干性和高带宽的优秀量子发射器。我们研究了3脉冲自旋相关光子回波在高达1 T的中等横向磁场中的作用。我们证明，相干光响应的时间尺度可以延长至少一个数量级的字段。在无磁场时，光子回波衰减为$T_ 2$ = 0.45 ns，这是由三重子的辐射寿命$T_1$ = 0.27 ns决定的。在存在横向磁场的情况下，光子回波信号的衰减由驻留电子系综的自旋退相时间$T_{2,e}$ ~ 4 ns给出。我们证明了三重态重空穴的非零横向g因子在长寿命光子回波信号的时间演化和磁场依赖性中起着至关重要的作用。
2022-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
