Optical properties of semiconductor nanostructures: decoherence versus quantum control
半导体量子点的光谱学和量子控制已经成为一个活跃的研究领域。综述了近年来在理论和实验两方面的进展,重点介绍了理论和计算概念。
2004-06-15 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit interaction in core-shell semiconductor-metal nanowires
Reykjavik University(雷克雅未克大学);Wroclaw University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学)
研究半导体纳米线中电子的自旋-轨道相互作用,分析界面势对自旋轨道耦合强度和波函数局域化的影响。
2026-04-30 cond-mat.mes-hall
Formation of Strain-Induced Quantum Dots in Gated Semiconductor Nanostructures
弹性应变改变半导体中的导带的能量,这将影响通过半导体纳米结构的输运。我们表明,在半导体纳米结构中,来自金属栅极的典型应变足够大,可以产生应变诱导量子点(QD)。我们模拟了一个常用的量子点器件架构,体硅上的金属栅极,并显示应变诱导量子点的形成。应变诱导量子点可以通过用多晶硅栅极代替金属栅极来消除。因此,应变对于QD装置操作可与静电一样重要。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall
On the Spectroscopic Method of Measuring the Size of the Semiconductor Nanocrystals
分析和比较了不同温度下采用不同测量方法测得的半导体量子点尺寸对基跃迁的影响。讨论了任意温度情况下外推结果的可能性。
2014-02-10 cond-mat.mes-hall
Majorana excitons in a Kitaev chain of semiconductor quantum dots in a nanowire
本文提出Majorana激子理论,研究光激发电子-空穴对与纳米线量子点Kitaev链中Majorana费米子的相互作用,并通过解析与精确对角化方法在吸收光谱中证实Majorana零模的存在。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall
Polyaniline (C_{3}N) nanoribbons: Magnetic metal, Semiconductor, and Half-Metal
最近合成了二维聚苯胺片,发现它是一种具有间接带隙的半导体。采用密度泛函理论研究了聚苯胺二维片(C3 N片)分解后的聚苯胺纳米带。在带的边缘存在氮原子增加了带的稳定性和磁化强度,使其不同于石墨烯纳米带。不饱和纳米带是磁性金属,因此扶手椅型C3N纳米带在反铁磁状态下是无间隙自旋半导体,而在铁磁状态下是半金属。氢钝化C_3N纳米带边缘原子后,观察到从金属到半导体的转变。氢饱和的扶手椅型C3N纳米带的带隙可以使用外部横向电场来控制,使得其大小取决于电场的方向。在氢饱和的锯齿形C3N纳米带中是金属还是半导体强烈依赖于边缘原子,使得仅在两个边缘中具有氮原子的带是半导体。外部电场不能在锯齿形纳米带中诱导任何自旋极化,这与在锯齿形纳米带中观察到的相反。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall
Polar optical phonons in core-shell semiconductor nanowires
利用唯象连续介质模型,得到了半导体核壳纳米线的长波长极性光学振动模。导出了解空间的基,并通过施加适当的边界条件,得到了耦合和非耦合模态的超越方程。我们的结果被应用到研究的GaAs-GaP核-壳纳米线,我们数值计算的极性光学模式,分析的作用,应变的振动特性的这种纳米系统。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced second harmonic generation in semiconductor quantum dots close to metal nanoparticles
我们报道了非中心对称半导体CdS量子点与孤立的银纳米颗粒紧密接触时,其光学二次谐波信号的增强。强度增强约为1000。我们还表明,当入射激光频率$ω$朝向银等离子体激元在$2ω$的光谱位置调谐时,增强增加,证明银纳米颗粒修改非线性发射。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall
Josephson Current through a Semiconductor Nanowire: effect of strong spin-orbit coupling and Zeeman splitting
我们研究了在外加磁场作用下存在自旋轨道耦合和塞曼分裂的半导体纳米线的相干输运。通过采用解析和数值方法,我们发展了超导体-半导体晶体-超导体结构中约瑟夫森效应的理论。我们发现,约瑟夫森电流通过清洁的半导体纳米线表现出一些有趣的功能,由于塞曼分裂和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们还研究了纳米线中的无序对Andreev束缚态能谱的影响,并计算了结处的局域态密度。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Monte Carlo simulation of spin relaxation in nanowires and 2-D channels of II-VI semiconductors
我们分析了各种II-VI族半导体纳米线结构和2-D沟道的自旋弛豫行为,通过模拟自旋极化输运通过半经典方法。采用蒙特卡罗模拟方法对模型进行了模拟。D 'yakanov-Perel机制和Elliot-Yafet机制是II-VI族半导体自旋弛豫的主要机制。分析了自旋弛豫长度随外场的变化,并与二维沟道作了比较。在1 kV/cm的外场下比较了不同II-VI族半导体的自旋弛豫长度,以了解影响它们自旋退相的主要因素。在众多的实验结果中,最值得注意的是纳米线中的自旋弛豫长度比二维沟道中的自旋弛豫长度大许多倍。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
Electron, hole and exciton effective g-factors in semiconductor nanocrystals
我们回顾了现有的和目前的新结果的$\bf kp$计算的电子,空穴和激子的有效$g$ -因素在不同形状和对称性的半导体纳米晶体。我们提出了一个简单而准确的方法计算电子$g$因子的大小依赖于裸纳米晶体内的八带凯恩模型。使用球形近似的Luttinger哈密顿量,我们发现在半导体纳米结构的球形,轴向和立方对称形状的轻,重空穴的有效质量比的空穴$g$ -因子的依赖性。我们证明了立方纳米晶体和球形纳米晶体中四重简并空穴态的非等间距塞曼分裂。我们提出了一个比较计算的空穴$g$ -因子的纳米结构的基础上的II-VI和III-V族半导体的不同的Luttinger参数和分析的主要影响,有助于$g$ -因子重整化相对于体值。我们讨论了不同的方法来定义的孔和激子$g$ -因素,应考虑在分析的实验数据和比较我们的结果$g$ -因素计算与半导体球形纳米晶体和薄纳米片的实验数据在文献中。
2020-11-22 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in Magnetic-Field-Induced Quasi-One-Dimensional Electron Systems in Semiconductor Nanowhiskers
在磁量子极限下研究了半导体纳米晶须中电子隧穿的多体效应。我们考虑的系统与体和边缘状态共存。结果表明,边缘态的相互作用参数远小于体态的相互作用参数,边缘态的隧穿电导几乎不依赖于温度,体态隧穿电导具有奇异性.
2005-04-26 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic semiconductor single wall carbon nanotube
研究了一种铁磁性半导体单壁碳纳米管(SWCNT)的可能性,其中铁磁性是由于锯齿形SWCNT上的掺杂磁性杂质与电子自旋之间的耦合。我们发现,在弱杂质-自旋耦合下,低杂质浓度下,自旋上电子态密度保持半导体态密度,而自旋下电子态密度表现为金属态密度。通过增加杂质浓度,上自旋电子的半导体能隙在态密度中被封闭,从而发生半导体到金属的相变。相反,在强耦合的情况下,自旋向上的电子态密度保持半导体性质,自旋向下的电子具有金属性质。此外,通过增加杂质自旋幅度,自旋上电子的半导体间隙增加。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit Energies in Etch-Confined Superconductor-Semiconductor Nanowires
本文报道了准一维(1D)Al-InAs纳米线的磁输运测量结果,该纳米线是通过刻蚀混合超导体-半导体二维电子气(2DEG)制备的。超导能隙上方的隧道光谱测量提供了识别与受限1D区域相关联的1D子带的手段。将数据拟合到包括自旋轨道相互作用(SOI)的不同分量的模型,揭示了它们的强度,这对于评估超导体-半导体2DEG实现马约拉纳量子比特的适用性是有意义的。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted transport in semiconductor nanostructures
在这篇综述中,我们专注于电子输运通过半导体纳米结构,这是由交流电场驱动。沿着评论,我们描述了不同的纳米结构,如共振隧穿二极管,超晶格或量子点,以及所需的理论工具来描述所观察到的功能可用的实验信息。这些理论工具,例如,Floquet形式主义,非平衡格林函数技术或密度矩阵技术,适合于处理与光子辅助传输问题,其中不同方面的相互作用,如非平衡,非线性,量子限制或电子-电子相互作用引起许多有趣的新现象。沿着评论,我们给出了许多例子,证明了使用适当的交流场来控制/操纵半导体纳米结构中的相干量子态的可能性。
2003-10-31 cond-mat.mes-hall
Strain-induced programmable half-metal and spin-gapless semiconductor in an edge-doped boron nitride nanoribbon
半金属和无自旋带隙半导体材料的研究在自旋电子学材料设计中引起了广泛的关注。现有的进展,在这样的搜索往往需要特殊的原子晶格结构,也缺乏积极的控制所产生的电子性质。在这里,我们揭示了具有碳掺杂边缘的氮化硼纳米晶可以以可编程的方式制成半金属或无自旋隙半导体。机械应变充当半金属和无自旋带隙半导体功能发生的开/关开关。我们的发现揭示了边缘掺杂与应变工程相结合如何影响二维材料的电子性质
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Population Dynamics and the Optical Absorption in Hybrid Metal Nanoparticle - Semiconductor Quantum dot Nanosystem
从理论上研究了金属纳米粒子(MNP)和半导体量子点(SQD)组成的混合纳米系统的粒子数动力学和吸收光谱。我们研究了激子-等离子体激元耦合对纳米结构的粒子数动力学和吸收特性的影响。我们的研究结果表明,由于激子-等离子体激元耦合,杂化纳米系统的非线性光学响应可以大大增强或降低。所得结果可能在光开关等纳米光学器件和单光子晶体管等量子器件中具有潜在的应用价值。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanoimprint strain-engineering of 2D semiconductors
机械应变是调节原子级薄半导体光学和光电性质的有力工具。非均匀应变对二维材料中的激子函数和单光子发射体的激活起着重要的作用。在这里,我们创建一个不均匀的应变分布在一个二维半导体在微米尺度上的纳米压印工艺。我们提出了一种纳米压印设置,其中模具是用来施加压力,在一个受控的方式WS2单层加热的聚合物层。打印后,通过高光谱光学成像验证2D半导体中产生的应变。所开发的纳米压印技术是可扩展的,并可以转移到商业纳米压印机。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Kondo physics in tunable semiconductor nanowire quantum dots
我们在强耦合半导体纳米线量子点中观察到了近藤效应。这些器件由砷化铟纳米线制成,通过分子束外延生长,并与钛导线接触。器件的透明性可以通过改变栅电极上的电势来调节,并且为了增加透明度,主导输运的效应从库仑阻塞变化到具有近藤物理出现在中间区域的普适电导涨落。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Quantum diffusion due to scattering non-locality in nanoscale semiconductors
鉴于其局域性,半经典或玻尔兹曼理论本质上无法描述超短时空尺度上的输运现象,为此,真正的量子输运方法是必不可少的。通过采用最近提出的密度矩阵模拟策略,我们将展示其在描述纳米半导体中的量子扩散现象的能力和灵活性。特别是,对于光激发半导体中载流子-载流子弛豫的情况,我们的分析将显示简化的失相模型在描述声子诱导的散射非局域性时的失败,指出这种限制对于准弹性耗散过程的情况特别严重。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Optical absorption of semiconductor 2D Majorana nanowires
计算了平面二维Majorana纳米线的光吸收截面。光是用偶极近似来描述的。我们讨论了近零能量模式的截面上的特征。横向极化的低能量峰,在纵向的缺席,揭示了马约拉纳状态的存在。该峰值相对于水平职业的热拖尾是稳健的。我们考虑的影响,光学掩模隐藏部分纳米线的光。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Spins in Semiconductor Nanocrystals
半导体纳米晶体被用作捕获和操纵单自旋的宿主。由于量子限制和表面效应,纳米晶体中的自旋可以具有与其体相对应物不同的性质。我们将表明,自旋可以在纳米晶体中产生的杂质,磁性或非磁性的插入,或磁极化子存在于悬挂键在其表面。本章报告了这一领域的理论贡献,其中密度泛函理论被用来模拟这些功能化的纳米晶体。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-Body Effects on Tunneling of Electrons in Magnetic-Field-Induced Quasi One-Dimensional Electron Systems in Semiconductor Nanowhiskers
在磁量子极限下研究了电子-电子相互作用对半导体纳米晶须隧穿的影响。我们考虑的系统与体和边缘状态共存。在体状态下,传输概率的温度依赖性定性地类似于一维电子系统。我们研究了体态中边缘态对透射几率的贡献。在我们的近似中,这些贡献可以忽略不计,因为我们只考虑了低温下最发散的项。
2004-11-11 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
Different regimes of Forster energy transfer between an epitaxial quantum well and a proximal monolayer of semiconductor nanocrystals
我们计算了从激发态外延量子阱(QW)到近端单层半导体量子点(QD)的非辐射福斯特型能量转移(ET)的速率。量子阱中不同的电子-空穴组态被认为是温度和激发电子-空穴密度的函数。理论上确定的ET率和量子阱辐射复合率的比较表明,取决于特定的条件下,ET率是可比的,甚至大于辐射复合率。这种高效的Forster ET有望用于实现ET泵浦的基于量子点的发光器件。
2005-02-14 cond-mat.mes-hall
Local spin polarisation of electrons in Rashba semiconductor nanowires: effects of the bound state
从理论上研究了两种典型半导体纳米线中电子在Rashba自旋轨道相互作用(SOI)调制下的局域自旋极化(LSP)。通过自旋分辨晶格格林函数方法,考虑了SOI和结构诱导的束缚态对LSP的影响。研究发现,由于束缚态与Rashba有效磁场之间的相互作用,纳米线内部形成了具有不同极化符号的高自旋密度岛.进一步的研究表明,由结构诱导的束缚态形成的自旋密度岛对无序具有很强的鲁棒性。这些发现可能为在半导体中产生局部磁矩和存储信息提供一种有效的方法。
2012-03-25 cond-mat.mes-hall
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
Topological phase transition in a narrow bandgap semiconductor nanolayer
本文证明在垂直电场作用下可在窄带隙半导体纳米层中实现拓扑相变,基于全带结构计算揭示了电场诱导的带反转与 $\mathbb{Z}_{2}$ 不变量变化,并给出了层厚度与电场强度空间的相图及实现大拓扑带隙的最佳条件。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall
Non-circular semiconductor nanorings of type I and II: Emission kinetics in the exciton Aharonov-Bohm effect
研究了I型和II型半导体纳米环中激子的跃迁能和振子强度随磁场的变化。与II型纳米环的圆形(同心)形状的轻微偏离给出了Aharonov-Bohm振荡的更好的可观察性,因为基态总是光学活性的。动力学方程的激子占领解决声学声子散射作为主要的弛豫过程,和吸收和发光光谱计算显示偏离平衡。非辐射激子衰减的存在导致了与磁场的集成光致发光的淬灭。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo simulation of spin polarized transport in nanowires and 2-D channels of III-V semiconductors
利用半经典蒙特卡罗方法模拟了电子沿III-V族纳米线和二维III-V族沟道的自旋极化输运。研究了不同III-V族锌掺杂材料在不同温度、外场等条件下的自旋弛豫长度特性。III-V族沟道中的自旋退相是由D 'yakonov-Perel(DP)弛豫和Elliott-Yafet(EY)弛豫引起的。纳米线中的自旋退相长度大于二维沟道中的自旋退相长度。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
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
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
Universal Platform for Scalable Semiconductor-Superconductor Nanowire Networks
半导体-超导体杂化材料是拓扑量子计算研究中的常用材料。传统上,涉及干法或湿法蚀刻的自顶向下方法用于限定器件几何形状。这些通常具有侵略性的过程有可能对材料表面造成损坏,从而导致散射位点对于量子应用来说特别成问题。在这里,我们提出了一种方法,保持选择性区域生长的纳米线网络的灵活性和可扩展性,同时省略蚀刻的必要性,以创建混合段。相反,它利用定向生长方法,并使用自下而上生长的InP结构作为阴影对象,以获得选择性的金属沉积。光刻定义这些对象的位置和区域以及增加预定义高度的能力确保了对阴影区域的精确控制。我们证明了这种方法通过生长InSb纳米线网络定义良好的Al和Pb岛。纳米线的横截面切割揭示了半导体和超导体之间尖锐的无氧化物界面。通过在面内纳米线的两侧生长InP结构,可以独立地阴影沉积Pt和Pb的组合,从而实现可缩放和可再现的原位器件制造。这种方法产生的半导体超导体纳米结构处于马约拉纳实验材料开发的最前沿。
2021-05-12 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
Topological superconductivity in tripartite superconductor-ferromagnet-semiconductor nanowires
出于最近的实验寻找马约拉纳零模式在三方半导体纳米线与外延超导体和铁磁绝缘体层,我们探讨了拓扑超导性的出现在这样的设备的三个组成部分的范例安排。考虑到磁性和超导性之间的竞争,我们自洽地处理超导性,并在直接波函数方法内描述电子性质,包括超导和铁磁邻近效应。我们的结论是,拓扑超导性最可行的机制依赖于超导体-半导体-铁磁安排的成分,其中自旋分裂和超导性是独立诱导在半导体中的接近和超导性是只有微弱的铁磁绝缘体的影响。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for Manipulation of Majorana Fermions in Nano-Patterned Semiconductor-Superconductor Heterostructure
我们研究了一个异质结构系统,自旋轨道耦合半导体夹在一个s波超导体和铁磁绝缘体,它支持Majorana费米子(MFs)的超导涡核。我们提出了一个传输和编织的MF,这只需要在一个系统中的纳米图案的点状栅极电压的应用程序的计划。通过数值求解含时的Bogoliubov-de Gennes方程,我们监测了MF波函数的时间演化,并证明了具有非阿贝尔统计的MF的编织可以在几纳秒内通过绝热开关实现。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single photon emission and detection at the nanoscale utilizing semiconductor nanowires
我们报告了最近的进展,对芯片上的单光子发射和检测在近红外利用半导体纳米线。我们的单光子发射器是基于一个单一的InAsP量子点嵌入在一个pn结定义沿生长轴的InP纳米线。在正向偏压下,通过电子和空穴的电注入从单个量子点发射光。量子点发射的光学质量被示出为当通过InP的小的本征部分包围量子点材料时改善。最后,我们报告了一个单一的硅纳米线雪崩光电二极管组成的p型掺杂,本征和n型掺杂的部分,在超过1000大的倍增因子。从单个Si纳米线获得的大的倍增因子开辟了在纳米尺度上检测单个光子的可能性。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Near-field cavity optomechanical coupling in a compound semiconductor nanowire
III-V族化合物半导体纳米线是一种用于新型混合量子界面的有吸引力的材料,该新型混合量子界面通过嵌入其独立结构中的波长可调量子结构来互连光子、电子和声子。然而,在这样的纳米机械元件中,一个挑战是如何通过其微小的机械运动来检测和操纵少量的声子。一个解决方案是通过引入“腔光学机械”框架将光学腔耦合到纳米线,但它们之间的典型尺寸差异成为实现这一目标的障碍。在这里,我们展示了近场耦合的二氧化硅微球腔和外延生长的InP/InAs独立纳米线。倏逝光机械耦合不仅能够通过平衡零差干涉法精细探测机械运动,而且能够调谐纳米线中的谐振频率、线宽、Duffing非线性和振动轴。将这种腔光学力学与外延纳米线工程相结合,为新型量子精密测量和信息处理开辟了道路。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Level structure and spin-orbit effects in semiconductor nanorod dots
我们从理论上研究了自旋轨道Dresselhaus和Rashba效应如何影响准一维半导体量子点的电子结构,类似于半导体纳米棒内部形成的量子点。我们计算了电子能级,本征函数,和有效的g因子耦合,双点由不同的材料,特别是GaAs和InSb。我们表明,通过选择的形式的横向限制,Dresselhaus和Rashba项的贡献可以调整和抑制,我们考虑几种可能的情况下的利益。我们还研究了如何通过改变纵向双阱约束的参数,可以在很大程度上控制有效的g因子。
2004-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of multiexciton generation in semiconductor nanocrystals
我们发展了一个基于格林函数的广义框架来计算量子点中多激子的产生效率。直接/间接吸收和相干/非相干碰撞电离机制,经常用来描述多激子产生的纳米晶体,审查和重新从统一理论作为某些近似。此外,系统地描述了两个新的极限--弱库仑耦合极限和半宽带极限。我们证明了在纳米晶体中多激子的产生可以用非相干过程来描述,并讨论了多激子的产生与光子能量和尺寸的关系。给出了三个原型系统:CdSe,InAs和硅量子点的说明。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport Properties of a Single Plasmon Interacting with a Hybrid Exciton of a Metal Nanoparticle-Semiconductor Quantum Dot System Coupled to Plasmonic Waveguide
采用实空间方法研究了一维表面等离子体波导耦合的半导体量子点和金属纳米粒子混合系统与单个等离子体相互作用过程中的输运性质.我们认为MNP与SQD相互作用导致了混合激子的形成,通过调节施加在MNP与SQD混合纳米体系上的经典控制场的频率、金属纳米颗粒的种类以及背景介质,可以控制单次入射等离子体激元的透射和反射.单等离子体激元与这种混合纳米系统相互作用的输运性质可以在下一代量子器件如单光子开关和纳米镜的设计以及量子信息处理中找到应用。
2015-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-Optical Nanometric Switch based on the Directional Scattering of Semiconductor Nanoparticles
研究了一种基于硅纳米颗粒二聚体的结构,该结构在可见光范围内呈现定向散射,作为一种新的全光开关设计。在相同的入射波长下,满足零后向散射和最小前向散射条件的球形纳米颗粒的组合可以在纳米颗粒之间的区域中产生散射场的最大值或最小值。入射波长的调制可以用作开关参数,由于这些条件的敏感性,它。优化的二聚体设置,无论是在纳米粒子和入射波长之间的距离,进行数值计算,以获得最大的对比度。此外,近场和远场分布的电场已被认为是。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Robustness of binary stochastic neurons implemented with low barrier nanomagnets made of dilute magnetic semiconductors
二进制随机神经元(BSN)是机器学习的优秀硬件加速器。实现它们的流行平台是具有平面内磁各向异性的低能或零能垒纳米磁体(例如具有非常小偏心率的圆盘或准椭圆圆盘)。不幸的是,如果纳米磁体由具有大的饱和磁化强度的普通金属铁磁体(Co、Ni、Fe)制成,则这种纳米磁体的横向形状的小的几何变化可以产生BSN响应时间的大的变化。此外,响应时间对初始条件也非常敏感。在这里,我们表明,如果纳米磁体是由饱和磁化强度小得多的稀磁半导体制成的,那么它们的响应时间的变化(由于形状变化和初始条件的变化)被大大抑制。这显著地减少了设备到设备的变化,这对于大规模神经形态系统是一个严重的挑战。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph