Binding energy of negatively charged exciton in a semiconductor quantum well: the role of interface defects
提出了一个考虑界面缺陷对GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子阱中带电激子结合能影响的模型.用变分法计算了束缚能增益和激子尺寸对量子阱宽度的依赖关系。我们表明,trion是更敏感的界面缺陷比激子。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall
Electrical control of optical orientation of neutral and negatively charged excitons in n-type semiconductor quantum well
我们报道了一个巨大的电场引起的n型GaAs/AlGaAs量子阱中激子自旋取向的增加。它与光致发光光谱中带负电荷的激子(trions)的形成密切相关。在中性重空穴激子的共振激发下,激子和trion的极化随着在PL光谱中的窄激子-trion偏置跃迁内的电子的电注入而显著增加,这意味着每伏特200%的极化灵敏度。这种效应是由包含驻留电子的量子阱界面波动(所谓的“自然”量子点)非常有效地捕获中性激子引起的。
2006-09-14 cond-mat.mes-hall
Signatures of defect-localized charged excitons in the photoluminescence of monolayer molybdenum disulfide
研究了用化学气相沉积法制备的扩展单层MoS $_2$中中性激子和带电激子的空间光致发光特性。使用二维高光谱光致发光映射在低温下,我们确定的区域增加与自旋轨道分裂价电子带相关的带电激子的发射。这些区域归因于在具有过量电荷的缺陷位点处的无意掺杂,所述过量电荷结合中性激子以形成缺陷钉扎的三重离子。我们的研究结果意味着可比的时间尺度的形成,弛豫和辐射衰减的$B$ trions,并添加缺陷本地化的$A$和$B$ trions的光激发准粒子在层状半导体的领域。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall
Verification of Γ$_{7}$ symmetry assignment for the top valence band of ZnO by magneto-optical studies of the free A exciton state
利用圆偏振角分辨磁光致发光光谱研究了纤锌矿ZnO中自由A激子1S态在5 K时的变化。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall
Distinct Magneto-Optical Response of Frenkel and Wannier Excitons in CrSBr
Wroclaw University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, EMFL, CNRS UPR 3228, Université Grenoble Alpes, Université Toulouse, Université Toulouse 3, INSA-T(强磁场国家实验室);King’s College London(伦敦国王学院);University of Chemistry and Technology Prague(布拉格化工大学)
CrSBr中弗伦克尔与瓦尼尔-莫特激子因空间特性差异表现出不同磁光响应,挑战传统激子分类方法。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Anomalous magneto-optical response and chiral interface of dipolar excitons at twisted valleys
在扭曲双层过渡金属二硫属化物(TMD)中发现了偶极谷激子的反常磁光谱,其中面内磁场诱导了光锥内激子态的相当大的多重态分裂.分裂分支的手性色散使得单向激子电流的有效光注入成为可能。我们还发现了一个类似的效果与适度的异质应变取代磁场引入大分裂和手征色散的光锥。光注入激子流的角取向可以通过应变来控制,其中左右单向性通过圆偏振来选择。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall
Magnetooptical Properties of Rydberg Excitons - Center-of-Mass Quantization Approach
我们展示了如何计算磁光函数(吸收,反射和透射)时,里德伯激子-极化激元出现,包括电子-空穴对和电磁场之间的相干性的影响,和极化效应。利用实密度矩阵方法,得到了磁光函数的解析表达式,并对Cu $_2$ 0晶体进行了数值计算。讨论了外加磁场强度对激子谱共振位移的影响。我们报告一个很好的协议与最近发表的实验数据。
2016-10-01 cond-mat.mes-hall
Survey of Exciton-Phonon Sidebands by Magneto-optical Spectroscopy Using Highly Purified (6,5) Single-walled Carbon Nanotubes
本文首次报道了单壁碳纳米管(SWNTs)的激子-声子边带的高场磁光研究。声子边带的能量和强度与外加磁场无关。通过与理论计算结果的比较,我们证实了这些边带是由光禁戒的K-动量单重态激子产生的。这些K-动量暗激子的能量被提取为比明亮的零动量单重态激子高约21.5 meV,与最近的理论预测和实验确定的值密切一致。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
Band-edge Exciton States in a Single-walled Carbon Nanotube Revealed by Magneto-optical Spectroscopy in Ultra-high Magnetic Field
报道了单手性单壁碳纳米管第一、第二子带跃迁的高场磁光研究。在第一和第二子带之间,亮和暗激子态之间的有序性和相对能量分裂是相反的。我们验证了零动量暗单态激子位于亮激子之下的第一子带跃迁,而对于第二子带跃迁,它被发现具有比亮激子态更高的能量。在高达190 T的超高磁场中,这种特殊的激子结构的效应表现为独特的Aharonov-Bohm分裂。
2013-06-18 cond-mat.mes-hall
Optical pumping of charged excitons in unintentionally doped InAs quantum dots
作为一种替代常用的电学方法,我们已经研究了光泵浦的带电激子复合物解决杂质相关的过渡与光子的适当的能量。在这些条件下,我们证明了泵浦保真度可以非常高,同时仍然保持不同激子物种之间的切换行为。已经针对同一样品中存在的不同尺寸的单个量子点研究了这种机制,并与来自附近供体的旁观电子的直接注入进行了比较。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Magneto-phonon resonance in photoluminescence excitation spectra of magneto-excitons in GaAs/AlGaAs Superlattices
在垂直于样品层的强磁场B作用下,GaAs/AlGaAs超晶格中的基态重空穴磁激子(1 sHH型)的光致发光激发(PLE)谱中,磁激子(ME)激发态的峰强度显著增加.当改变B时,PLE峰的强度被测量为激发ME峰和系统的基态之间的能量分离$ΔE$的函数。已发现的共振轮廓具有最大值在$ΔE_{\rm max}$接近的GaAs LO声子的能量。然而,$ΔE_{\rm max}$的值取决于受激ME态的量子数。所揭示的非常低的量子效率的研究样品,使我们能够归因于所观察到的共振的非辐射磁激子弛豫速率的增强所产生的由于LO-声子发射。所提出的理论模型与实验观测符合得很好,提供了一种从$ΔE_{\rm max}$对激发ME态量子数的依赖关系中提取1 sHH磁激子“面内”色散的方法.
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Coherent and Incoherent Coupling Dynamics between Neutral and Charged Excitons in Monolayer MoSe2
半导体过渡金属二硫属化物的光学性质由中性激子(电子-空穴对)和带电激子(trions)两者主导,所述带电激子即使在室温下也是稳定的。虽然trion直接影响光电子器件中的电荷传输性质,但是激子可以通过激子-trion耦合和转换现象而相关。在这项工作中,我们揭示了相干和非相干性质的激子trion耦合和相关的时间尺度在单层MoSe 2使用光学二维相干光谱。激子和trions之间的相干相互作用被确定为持续几百飞秒的交叉耦合峰的量子跳动。令人惊讶的是,对于高达10 ps的更长时间,交叉耦合峰的相对强度增加,这归因于不相干的能量转移,可能是由于声子辅助的上转换和下转换过程,即使在低温下也是有效的。
2016-05-26 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled emission from triplet charged excitons in atomically thin heterostructures
激子是复合玻色子,可以具有自旋单重态和三重态。在通常的半导体中,如果没有额外的自旋翻转机制,三重态激子是效率极低的光发射体。过渡金属二硫属化物(TMD)中的大自旋轨道耦合使圆偏振光与具有选择性谷和自旋的激子耦合。在这里,我们证明了电子控制的MoSe $_2$ /WSe $_2$ TMD范德华(vdW)异质结中的自旋三重态层间激子的增亮。在TMD异质结构中的vdW层的原子注册为层间激子提供了准角动量,使得能够从否则暗的自旋三重态激子发射。利用磁场,我们证明了在同一个谷中的三重态和单重态激子发射的光子具有相反的手征性。我们还测量有效的激子g因子,提出直接和定量的证据三重态层间激子。我们进一步证明了单重态和三重态带电激子之间的相对光致发光强度的门调谐。单重态和三重态激子之间的电控发射使得光电子器件能够配置激子手性、自旋和谷量子态。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Collective modes of doped graphene and a standard 2DEG in a strong magnetic field: linear magneto-plasmons versus magneto-excitons
在整数量子霍尔制度的掺杂石墨烯层揭示了一个非常不寻常的粒子-空穴激发光谱,这是从随机相位近似的动态极化率计算。我们发现,在一个磁场中的石墨烯中的基本中性激发是不同于那些标准的二维电子气(2DEG):除了上混合模式,粒子-空穴光谱重组的线性磁等离子体,分散大致平行于$ω=v_F q$,而不是通常的水平(几乎无色散)磁激子。这些模式可以在非弹性光散射实验中检测到。
2009-07-25 cond-mat.mes-hall
Energy spectrum of confined positively charged excitons in single quantum dots
提出了一个将量子点中带正电荷激子的束缚能与限制能联系起来的理论模型。结果表明,结合能,定义为相应的带电和中性复合物之间的能量差限制在同一激子壳强烈依赖于壳指数。此外,它表明,从$p$ -和$s$ -壳层的一个点的带正电的激子的结合能的比例主要取决于在点,这是由于“隐藏的对称性”的多电子空穴系统的接近完美的限制。我们将该理论应用于单个GaAlAs/AlAs量子点中的激子。利用显微光致发光和显微光致发光激发磁谱确定了相关的结合能。我们表明,在我们的理论中,使用的结合能的比率确定的约束能对应的实际约束能的调查点。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Magneto-Optical Quantum Switching in a System of Spinor Excitons
在这项工作中,我们研究了二维半导体量子环激子与Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的磁通量垂直于环的平面线程的磁光性质。通过计算激子的Aharonov-Bohm谱,研究了库仑效应和自旋轨道效应对Aharonov-Bohm谱的影响。从激子的光-物质相互作用中,我们发现对于纯量激子,存在自发复合的开放通道,导致明亮的光致发光光谱,而偶极激子的禁止复合导致暗的光致发光光谱。我们研究了持续电荷和自旋电流的产生。对自旋取向的探索表明,通过调节自旋轨道相互作用的强度,激子可以被构造成具有特定自旋极化的压缩复合物。此外,相干运动的偶极激子获得非平凡的双Aharonov-Casher相位,从而产生持续的偶极电流和自旋偶极电流。我们的研究表明,自旋-轨道相互作用的操纵提供了一个潜在的应用量子环旋量激子在纳米尺度的磁光开关。
2017-05-25 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations in Photoluminescence from Charged Exciton in Quantum Tubes
在InAs量子管中观察到光致发光峰能量随通过量子管的磁通量的变化而振荡。这种振荡是由于量子管中带电激子的Aharonov-Bohm效应引起的。没有观察到光致发光峰值能量的二次移位,这是具有围绕通过管的磁通量的单个通道的薄量子管的特性特征。
2007-08-08 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional charged magneto-excitons: Magnetic translations and localization
对于复合复合物-准二维(2D)带电磁激子X-我们提出了一个新的精确的状态分类,这是基于磁平移。我们认为这种对称性的磁光跃迁的影响。特别地,在具有简单价带的自旋不变系统中,在有限磁场B下,基态三重态X-在带间跃迁中是暗的。这个确切的结果需要重新解释以前的几个理论研究。我们考虑了空间横向约束对带电复合物内部跃迁的破缺效应。
1999-08-27 cond-mat.mes-hall
Dipolar and charged localized excitons in carbon nanotubes
我们从实验和理论两方面研究了半导体单壁碳纳米管中激子局域化和极化的基本相互作用。从斯塔克光谱的个别碳纳米管在低温下,我们确定本地化的激子作为永久电偶极子的偶极矩高达1eV。此外,我们证明了场效应掺杂的本地化激子与额外的电荷,从而导致在缺陷本地化trions。我们的研究结果不仅提供了对碳纳米管中局部激子的微观性质的基本见解,还表明了它们在传感应用中的潜力,并可作为其他原子薄半导体(包括过渡金属二硫属化物)中激子局部化量子点的分子工程的指导方针。
2017-06-26 cond-mat.mes-hall
High phonon-limited mobility of charged and neutral excitons in mono- and bilayer MoTe2
在温度和激发强度依赖的实验中,我们分析了单层和双层二碲化钼的准粒子光致发光的线形。我们确认了一个带负电荷的trion在双层的基础上,其发射特性的存在,并找到线索内和层间trions的共存与几毫电子伏分裂的能量。从激子和trion发射的线形分析,我们提取激子和trion变形势的值,以及声学和光学声子限制的迁移率在MoTe 2,迁移率显示的最高值,迄今为止报道的过渡金属dichalcogenides。
2020-04-29 cond-mat.mes-hall
Few-Particle Effects in Semiconductor Quantum Dots: Observation of Multi-Charged-Excitons
我们从实验和理论上研究了单量子点光谱中的少粒子效应。采用QD的光耗尽以及杂质束缚电子返回QD的缓慢跳跃传输来有效地控制QD中存在的电子的数量。通过研究结构相同的量子点,我们发现,观察到的光谱演变可以归因于内在的,多粒子相关的影响,而不是外在的量子点杂质环境相关的相互作用。从我们的理论计算中,我们确定了不同的过渡相关的激子和激子充电多达五个额外的电子,以及中性和带电的双激子。
2000-05-11 cond-mat.mes-hall
Transport of Indirect Excitons in High Magnetic Fields
我们提出了间接激子在高磁场的空间和光谱分辨的光致发光测量。长的间接激子寿命提供了通过光学成像测量磁激子输运的机会。由零朗道能级的电子和空穴形成的间接激子(0 e-0 h间接磁激子)在大距离上传播,并在激发点周围形成环形发射图案。与此相反,1 e- 1h和2 e-2 h间接磁激子发射的空间分布密切遵循激光激发分布。随着磁场的增大,0 e-0 h间接磁激子输运距离减小。这些影响的磁激子能量弛豫和有效质量增强的条款进行解释。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Fractionally charged magneto-excitons
研究了分数量子霍尔机制下二维电子气的光致发光谱。2DEG对光学注入的价空穴的响应取决于电子层和空穴层之间的间隔d。在d小于磁性长度λ时,PL光谱显示中性(X)和带电(X-)激子的复合。在d> λ时,空穴结合2DEG的一个或两个Laughlin准电子(QE)以形成分数带电激子(FCX)、hQE或hQE 2。不同的FCX状态具有不同的光学性质,并且它们的稳定性关键取决于2DEG中QE的存在。这解释了在PL光谱中观察到的不连续性,在这种(劳克林)填充因子为nu = 1/3或2/3。
2000-10-27 cond-mat.mes-hall
From the artificial atom to the Kondo-Anderson model: orientation dependent magneto-photoluminescence of charged excitons in InAs quantum dots
本文对InAs/GaAs量子点中的中性激子和带电激子进行了磁光致发光研究。我们的调查依赖于一个共焦显微镜,允许任意调整之间的角度施加的磁场和样品生长轴。首先,从中性激子和trions的实验中,我们提取的电子和空穴在s-壳层的Landé张量的面内和轴上的分量。然后,基于双负电荷激子磁光致发光,我们表明,p电子波函数扩展到GaAs势垒显着。我们还表明,p-电子g-因子取决于在s-壳层中的空穴的存在。由于量子点电子态与润湿层之间的耦合,三重带负电荷的激子光致发光的磁场依赖性表现出几个反交叉。最后,我们讨论了当磁场的取向从Faraday几何变为Voigt几何时,系统如何从Kondo-Anderson激子描述演化到人工原子模型。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Novel excitonic states and photoluminescence in quantum hall systems
讨论了电子积分和分数量子霍尔系统中中性和带电激子复合物的形成和可能的衰变过程。激子复合物是少量相关的带负电荷和带正电荷的准粒子(例如,传导电子和价空穴、反向自旋电子和自旋空穴、Laughlin准电子和准空穴、复合费米子),其可以在强磁场存在下在2D电子中发生。这种束缚态的实例是带间中性和带电激子、分数带电的“任意子激子”、自旋波、skyrmion或“skyrmion激子”。可能的衰变过程包括在光致发光或自旋跃迁中实验观察到的辐射复合,这在核自旋弛豫的背景下很重要。
2003-08-20 cond-mat.mes-hall
Interaction of charged impurities and Rydberg excitons in cuprous oxide
我们研究了一个静态的,不相关的分布的带电杂质对束缚激子在氧化铜铜$_{\text{2}}$ O的光谱的影响。我们表明,斯塔克位移和电离率的统计分布导致里德伯共振消失成一个明显的连续。由于破缺的旋转对称性,加上空间不均匀的斯塔克位移,额外的吸收线的外观,导致修改所观察到的线的形状,同意定性与实验中观察到的变化。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall
Excited states of neutral and charged excitons in single strongly asymmetric InP-based nanostructures emitting in the telecom C band
我们研究了强不对称的自组装纳米结构,其中一个尺寸达到数百纳米。接近于类似宝石的限制类型,这样的物体有时被指定为一维的性质。在这里,我们直接观察到对应于纵向量子化的激子激发态的光谱。这是基于通过偏振分辨微光致发光激发($μ$ PLE)测量结合中性和带电激子光学性质的理论计算进行单纳米结构的光学跃迁探测。我们成功地探测吸收光谱形成的激子基态精细结构,以及为带负电荷的激子个别明亮的状态。面对计算的激子吸收光谱与$μ$ PLE痕迹,我们确定光学跃迁涉及的状态,包含在各种激发态的载流子有关的最长的尺寸。基于交叉极化激发-检测方案,我们发现激子从多个激发态的轨道弛豫过程中,自旋组态非常守恒,与光学声子的准共振泵浦过程相当,并且与理论预期的一样,激子没有极化记忆.
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Charged exciton emission at 1.3 $μ$m from single InAs quantum dots grown by metalorganic chemical vapor deposition
研究了用金属有机化学气相沉积法在InGaAs量子阱中生长的自组织InAs量子点的发光特性。低温光致发光光谱显示从单个量子点发射约1300 nm,我们清楚地观察到中性和带电激子和双激子状态的形成,我们得到的双激子结合能为3.1毫电子伏。这些点表现出约100 meV的s-p壳分裂,表明强约束。
2005-05-30 cond-mat.mes-hall
Magneto-Optical Measurements of the Negatively Charged 2$s$ Exciton in WSe$_2$
单层过渡金属二硫属化物宿主各种光学激发准粒子物种,其源于与相对大的载流子有效质量和减少的介电屏蔽相结合的二维限制。这些准粒子的磁响应给出了它们的自旋和谷结构、细微的载流子相互作用以及对底层能带结构的了解。最近,已经有几个报道2 $s$ /3 $s$带电激子在TMD中,但是关于它们对外部磁场的响应仍然知之甚少。使用光致发光激发光谱,我们观察到的2 $s$带电激子的存在下,并首次报告其响应所施加的磁场。我们将此响应与中性激子进行基准测试,发现2个$s$中性激子和带电激子均表现出相似的行为,g因子分别为g $_{\rm{X_0^{2s}}}$ =-5.20 $\pm$ 0.11和g $_{\rm{X_-^{2s}}}$ =-4.98 $\pm$ 0.11。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall
Oscillator strengths of dark charged excitons in the quantum Hall regime
通过直接吸收光谱和光致发光(PL)的比较,我们研究了在分数量子霍尔效应的制度下,在温度下降到T=40 mK的稀二维电子系统中的带负电荷的激子。在非常低的温度下,对于填充因子ν< 1/3,PL光谱中出现了额外的激发,在众所周知的单重态和三重态激子之间。最近报道了PL的类似激发的观察结果[G. Yusa等人,cond-mat 0103561],并且尽管PL强度类似于中性激子的强度,但激发被指定为由于暗三重态激子。通过比较在T<100 mK的光学薄样品中的PL和直接吸收光谱,我们可以将新的激发确实识别为“暗”模式,因为我们发现振子强度比“亮”模式的振子强度小得多。
2001-10-08 cond-mat.mes-hall
Exciton-phonon Bound Complex in Single-walled Carbon Nanotubes Revealed by High-field Magneto-optical Spectroscopy
高场磁光光谱进行了高度选择的手性(6,5)特定的单壁碳纳米管。当外加磁场高达52 T时,第一和第二子带的声子边带谱没有变化。我们的分析得出结论,在各自的子带的声子边带起源于暗K-动量单线态(D-K-S)激子。此外,虽然带边亮激子和它的零动量反键对应物之间的相对顺序被发现是相反的第一和第二子带,D-K-S激子和带边亮激子之间的相对顺序被澄清为是相同的两个子带。这些D-K-S激子的能量估计为~ 21.5和~ 37.3 meV以上的带边亮激子的第一和第二子带,分别。
2013-08-03 cond-mat.mes-hall
Excitonic complexes in quantum Hall systems
讨论了电子积分和分数量子霍尔系统中中性和带电激子复合物的形成和各种可能的衰变过程。激子复合物是少量相关的带负电荷和带正电荷的准粒子(例如,传导电子和价空穴、反向自旋电子和自旋空穴、Laughlin准电子和准空穴、复合费米子),其在特定条件下出现在电子系统中(例如,电子密度、阱宽度、电场和磁场或流体静压)。这种束缚态的例子是带间中性和带电激子、分数带电的“任意子激子”、自旋波、skyrmion或“skyrmion激子”。它们可能的衰变过程包括在光致发光或远红外发射中实验观察到的辐射复合,或在核自旋弛豫背景下重要的自旋跃迁。
2003-08-20 cond-mat.mes-hall
Crystal Phases of Charged Interlayer Excitons in van der Waals Heterostructures
多年来,激子的强关联相干态一直是理论和实验研究的主题。由于新出现的量子材料(例如范德华力(vdW)束缚的过渡金属二硫属元素(TMD)原子薄层),这个话题最近蓬勃发展。我们分析了最近在双层TMD异质结构中观察到的带电层间激子的集体性质。我们预测新的强相关相-晶体和维格纳晶体-可以选择性地实现与TMD双层适当选择的电子-空穴有效质量,只是改变他们的层间分离距离。我们的研究结果为非线性相干控制、电荷输运和量子vdW异质结的自旋光电子学应用开辟了新的途径。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall
Fine structure and magneto-optics of exciton, trion, and charged biexciton states in single InAs quantum dots emitting at 1.3 um
我们提出了一个详细的调查个别InAs量子点(QD)的光学特性的金属有机化学气相沉积生长,在电信窗口约1300 nm的低温发射。使用显微光致发光(PL)光谱,我们已经确定了中性,带正电,带负电的激子和双激子状态。随温度变化的测量揭示了由于载流子扩散率的差异引起的点充电效应。我们观察到一个显着的线性偏振分裂的中性激子和双激子线(~250微电子伏特),导致在量子点结构的不对称性。这种不对称性还导致激发态的混合,这表现在带电双激子发射的精细结构和极化中;从该数据中,我们获得各向异性和各向同性电子-空穴交换能之间的比值为(Δ 1)/(Δ 0)= 0.2- 0.5。磁光致发光光谱已被用来研究各种激子复合物的抗磁响应和塞曼分裂。我们发现激子,正双激子和负双激子之间的g因子的显着变化,这也是由于各向异性效应和电子和空穴波函数的横向范围的差异。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Valley dynamics probed through charged and neutral exciton emission in monolayer WSe2
单层过渡金属二硫属化物如WSe2和MoS2的光学带间跃迁受手性选择规则支配。这允许在动量空间中的特定K谷中有效地光学初始化电子。在这里,我们探测谷动态单层WSe 2通过监测分离的中性激子(束缚电子空穴对)和带电激子(trions)在光致发光的发射和极化动力学。中性激子光致发光强度的衰减时间约为4ps,而trion发射发生在几十ps以上。在达到约20%的稳定极化之前,trion极化动力学在几十ps内显示出部分的快速初始衰减,可以推断出典型的谷极化衰减时间大于1ns。这是稳定的、光学初始化的谷偏振的清晰特征。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Self-balancing luminescence kinetics of charged excitons in WS$_2$ monolayer
Ioffe Institute(约费研究所)
该研究揭示WS$_2$单层中激子、双激子及带电态形成相互作用的整体,暗三重子长寿命贡献增强发光,自洽速率方程模型成功复现温度依赖动力学。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall
Excitonic Magneto-Optical Kerr Effect in 2D Transition Metal Dichalcogenides Induced by Spin Proximity
本文发展了零磁场下二维过渡金属二硫族化物克尔转角的激子理论。有限克尔角是由铁磁体的存在引起的自旋轨道分裂和邻近交换耦合之间的相互作用引起的。我们比较了激子效应与单粒子理论方法。我们表明,激子的2D材料的性质导致的光学响应函数的频率依赖性的显着变化。我们还发现,激子校正增强的光学响应的两个因素的情况下,二硫化钼在接近钴薄膜。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall
Charged Excitons of Composite Fermions in the Fractional Quantum Hall Effect
在分数量子霍尔效应中考虑了复合费米子的带电激子。在$ν=1/3$中计算了带电CF激子的能量随激子尺寸的变化。结果表明,具有旋子尺寸的带电CF激子的能量低于中性旋子和孤电荷的未束缚态。因此我们认为分数量子霍尔效应的最低能量激发实际上是由两个CF粒子和一个CF空穴组成的复合费米子的带电激子引起的。我们相信,带电激子的复合费米子揭示了新的光解释共振非弹性光散射实验。
2001-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-Optics of Anisotropic Exciton Polaritons in Two-Dimensional Perovskites
通过微观理论与麦克斯韦方程严格解结合,研究二维钙钛矿中激子极化激元的磁光学,预测暗激子态可进入强耦合区,并发现磁场导致极化选择规则混合和面内对称性破缺,产生高度各向异性的极化激元分支。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall
Incompressible states of negatively charged magneto-excitons
利用精确对角化方法,研究了球形几何中至多四个带负电荷的磁激子(X-)的系统。在低能量下,X-被束缚,行为像带电粒子,没有内部动力学。描述X-:X-散射的赝势几乎与电子的赝势相同,并且低的少数X-态对应于少数电子态。基态的总角动量依赖于有效填充因子nu,并在其特定值处为零。发现了电子的Laughlin nu=1/3态和Jain nu=2/5态的类似物,预言X-系统具有分数量子霍尔效应。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall
Magneto-optics of excitons interacting with magnetic ions in CdSe/CdMnS colloidal nanoplatelets
稀磁半导体中的激子是研究这些材料磁性的优良探针。各种磁光效应,这取决于与磁性离子的局部自旋的激子的交换相互作用的敏感性,可以用于探测。在这里,我们研究核/壳CdSe/(Cd,Mn)S胶体纳米片托管稀释的磁性半导体层。磁性Mn $^{2+}$离子的列入证明了三个磁光技术,使用高磁场高达15 T:偏振光致发光,光学检测的磁共振,和自旋翻转拉曼散射。特别地,关于CdS壳层中Mn $^{2+}$浓度的信息可以从Mn $^{2+}$自旋系统的自旋-晶格弛豫动力学获得。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Electrical Control of Two-Dimensional Neutral and Charged Excitons in a Monolayer Semiconductor
单层VI族过渡金属二硫属化物最近已经出现作为石墨烯的半导体替代品,其中真正的二维(2D)有望照亮新的半导体物理。在这里,我们调查激子和trions(它们的单电荷对应物),迄今为止,这是具有挑战性的,以产生和控制在最终的二维极限。利用高质量的单层二硒化钼(MoSe 2),我们报告了明确的观察和静电可调性的充电效应,在带正电荷(X+),中性(Xo),和带负电荷(X-)激子场效应晶体管通过光致发光。在低于55 K的温度下,由于强约束和重有效质量的作用,三电子的充电能量很大(30 meV),而线宽很窄(5 meV)。这是比任何已知的准2D系统更大的光谱对比度。我们还发现X+和X-的充电能量几乎相同,这意味着电子和空穴的有效质量相同。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the Binding Energy of Charged Excitons in Disordered Quantum Wires
在量子线的空间分辨光致发光光谱中识别出带负电和带正电的激子。我们证明了带电激子在无序量子线中是弱局域的。因此,带电激子的“结合能”的增强在很大程度上是由在其辐射复合期间转移到剩余带电载流子的反冲能量引起的。我们发现库仑关联能不是“结合能”的唯一来源,与量子点中的带电激子相反。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ground state of excitons and charged excitons in a quantum well
本文用变分法计算了单量子阱中中性激子和带正、负电荷激子的基态。我们研究了相关能和结合能对阱宽和空穴质量的依赖性。我们的结果与以前的理论结果和可用的实验数据进行了比较。
2000-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy spectra and photoluminescence of charged magneto-excitons
利用精确对角化方法研究了二维窄量子阱中稀电子气中的带电磁激子。发现了一个束缚能约为1 meV的激发三重态X-,它和单重态是光致发光中观察到的两个光学活性态。X-与电子的相互作用被证明具有短的射程,这有效地隔离了束缚X-状态从稀的电子-氢等离子体。这导致PL对填充因子nu不敏感。对于“暗”三重态X-基态,振子强度作为1/nu的函数呈指数下降,这解释了为什么在PL中看不到它。
2000-01-21 cond-mat.mes-hall
Taming Charged Defects: Large Scale Purification in Semiconductors using Rydberg Excitons
研究半导体氧化亚铜中里德伯激子与带电杂质的长程相互作用,提出并验证“纯化”效应以中和杂质、减少杂散场,使晶体吸收率最高提升25%且持续数百微秒,并利用泵浦-探测技术区分纯化与里德伯阻塞。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall
Nanosecond-scale magneto-exciton energy oscillations in quantum wells
我们报告的实验证据纳秒时间尺度的自旋存储器的基础上的非辐射激子。这种效应表现在磁场诱导的光学活性(辐射)激子能量的振荡中。在横向磁场作用下,GaAs/AlGaAs量子阱结构的光谱分辨泵浦-探测技术检测到的振荡持续时间比系统的特征退相干时间长几个数量级。这种效应归因于旋光激子和非旋光激子之间的自旋相关的电子-电子交换相互作用。属于非辐射激子的电子的自旋弛豫时间似乎比空穴的自旋弛豫时间长得多。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Control of Magneto-Optic Excitonic Resonances in the van der Waals Ferromagnetic Semiconductor Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$
通过静电控制,研究揭示了Cr₂Ge₂Te₆中磁光激发共振的调控机制,实现了对磁光强度的显著调制。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Spin-flip Raman scattering of the neutral and charged excitons confined in a CdTe/(Cd,Mg)Te quantum well
研究了CdTe/Cd $_{0.63}$ Mg $_{0.37}$ Te量子阱中中性激子和带电激子的共振激发下电子和重空穴的自旋翻转喇曼散射。自旋翻转散射的特征在于其依赖于入射光和散射光的偏振以及磁场强度和取向。电偶极子允许自旋翻转拉曼过程中的激子复合物的模型计划进行比较的实验观察,从中我们发现,降低激子的对称性,载流子自旋弛豫的时间,和电子状态之间的混合,分别轻和重空穴状态的散射中发挥了至关重要的作用。在激子共振下,各向异性交换作用引起重空穴自旋翻转散射,而声学声子作用主要是电子自旋翻转的原因。在与带正电荷和负电荷的激子的共振中,各向异性的电子-空穴交换以及混合电子状态允许自旋翻转散射。共振激发能和晶格温度的变化表明,本地化的居民电子和空穴控制的拉曼过程的概率,也是负责对称性减少。我们表明,电子自旋翻转散射的强度强烈影响激子复合物的寿命和倾斜磁场的各向异性电子-空穴交换相互作用的角度依赖性。
2013-03-16 cond-mat.mes-hall
Electroluminescence from multi-particle exciton complexes in transition metal dichalcogenide semiconductors
光发射从高阶相关激子状态最近已被报道在hBN封装的单层WSe 2和WS 2光激发时。这些激子复合物被发现是位于动量空间中相对谷中的激子的束缚态,这是一个有前途的特征,可以用于谷电子学或其他新颖的光电子器件。然而,仍然缺乏来自这种激子物质的电驱动光发射。在这里,我们报告电致发光从明亮和黑暗的激子,带负电荷的trions和中性和带负电荷的双激子,产生的脉冲栅极电压,在六方氮化硼封装单层WSe 2和WS 2与石墨烯作为电极。通过调整脉冲参数,我们能够调整两种材料中不同激子种类的发射强度。我们发现从带电的双激子和暗激子的电致发光是作为2.8毫电子伏窄。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall
Magnetoplasmon Fano resonance in Bose-Fermi mixtures
本文从理论上研究了由空间分离的二维电子层和偶极激子气体层通过库仑力耦合而成的混合系统中的磁等离子体(回旋)共振。我们研究了在垂直于各层的均匀磁场存在下,该系统在弱交变外电磁场作用下的动力学行为。我们发现,电磁功率吸收表现出双共振谱。我们发现,第一个共振是与传统的研究磁等离子体激元激发的电子气,它有一个标准的洛伦兹形状,而第二个共振是一个特性归因于玻色凝聚激子气体。此外,我们明确地表明,该系统的光谱表现出不对称的Fano型配置文件,其中激子峰是非常窄的磁等离子体激元相比。我们发现,共振的形状和峰的位置取决于所施加的磁场的大小,激子凝聚密度和激子杂质散射时间。特别地,Fano分布随着激子-杂质散射时间的减少而转变为洛伦兹形状,并且等离子体共振的位置主要由磁场强度决定,而激子凝聚峰的位置由激子凝聚密度决定。这为在回旋共振实验中确定后一个量提供了实验可能性。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Comparison of magneto-optical properties of various excitonic complexes in CdTe and CdSe self-assembled quantum dots
我们提出了一个比较研究的两个自组装量子点(QD)系统的基础上II-VI族化合物:CdTe/ZnTe和CdSe/ZnSe。使用磁光技术,我们调查了大量的个人量子点。中性激子X、双激子XX和单电荷激子复合发射谱线的系统光致发光研究(X $^+$,X $^-$)允许我们确定描述CdTe量子点的平均参数(CdSe QD):X-XX跃迁能量差12 meV(24 meV);精细结构分裂$δ_{1}=$ 0.14 meV($δ_{1}=$ 0.47 meV); $g$ -因子$g=$ 2.12($g=$ 1.71);抗磁位移$γ=$ 2.5 $μ$ eV $/$ T $^{2}$($γ=$ 1.3 $μ$ eV $/$ T $^{2}$)。我们还发现统计上显着的相关性描述激子复合物的内部结构的各种参数之间。
2016-02-19 cond-mat.mes-hall
Charged exciton kinetics in monolayer MoSe$_2$ near ferroelectric domain walls in periodically poled LiNbO$_3$
半导体过渡金属二硫属化物的单层是探索凝聚态物质中量子现象的强涌现平台,构建具有增强功能的新型光电器件。由于它们的原子厚度,它们的激子光学响应对其介电环境高度敏感。在这项工作中,我们探讨了单层厚MoSe $_2$跨越畴壁边界的周期性极化铌酸锂$_3$的光学性质。空间分辨的光致发光实验揭示了电荷和光生中性和带电激子跨越边界的空间排序。我们的研究结果揭示了在畴壁处存在3000 kV/cm的极大面内电场的证据,其效应表现在激子解离和自由电荷和trions向相反极性畴的路由以及非直观的空间强度依赖性。通过使用漂移扩散和连续性方程对我们的结果进行建模,我们获得了与我们的观测结果非常好的定性一致性,并使用现实的材料参数解释了所观察到的空间发光调制。
2020-10-03 cond-mat.mes-hall
Electron and hole g-factors and spin dynamics of negatively charged excitons in CdSe/CdS colloidal nanoplatelets with thick shells
我们解决自旋性质和自旋动力学的载流子和带电激子的CdSe/CdS胶体纳米片厚壳。在高达30 T的磁场中,利用时间分辨和偏振分辨光致发光、自旋翻转拉曼散射和皮秒泵浦-探测法拉第旋转等方法对磁光效应进行了研究。我们表明,在低温下的纳米片是带负电荷的,使它们的光致发光主要由带负电荷的激子(trions)的辐射复合。电子g因子为1.68,重空穴g因子随磁场的增加从-0.4变化到-0.7。空穴g因子的二维结构计算不同的空穴限制势的立方和纤锌矿晶格中的CdSe核心。这些计算扩展到各种量子点和纳米片的基础上的II-VI族半导体。我们开发了一种磁光技术的纳米片取向的定量评价系综。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall