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半導体量子ドットのスピンコヒーレンスの研究

半导体量子点自旋相干性研究

基本信息

批准号：
15034202
负责人：
舛本泰章
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

自己形成InP量子ドット、自己形成InAs量子ドットと歪み誘起GaAs量子ドットを対象とした量子ビートによるg-因子スペクトロスコピー、ハンル(Hanle)効果を用いた定常円偏光度測定および時間分解偏光分光測定を用いて量子ドット中のスピン緩和に関わるスピン依存のエネルギー微細構造やスピンの緩和時間と緩和機構を研究した。歪み誘起GaAs量子ドットおよび自己形成InP量子ドットにおいて4種類の量子ビートを見出し、これを利用することにより、スピン依存のエネルギー微細構造が明らかになり精密なg-因子スペクトロスコピーが進展した。これから、歪み誘起GaAs量子ドット中の電子のg-因子は等方的で,0.17、正孔のg-因子([001]-成分)は0.34、励起子のg-因子([001]-成分)は0.51と求まった。また、InP量子ドット中の電子のg-因子は等方的で1.5と求まった。2個以上電子をドープした自己形成InAs量子ドットで負の円偏光度を見出し、この原因として電子・正孔間の強い非等方的な交換相互作用を考えた。また自己形成InAs量子ドットにおいて分のオーダーの極めてゆっくりした核の偏極を観測した。量子ドット中に閉じ込められた電子のスピンは、励起子のコヒーレンス時間に比べてはるかに長い兆候があり、室温まで長い緩和時間を持つ可能性がある。実際、InP量子ドット中の電子スピンの緩和時間を量子ビートで評価し、低温で1nsより長いこと、InAs量子ドット中の電子スピンの緩和時間をハンル効果で評価し、低温で100nsより長いことを見出した。

InP quantum dots, InAs quantum dots, GaAs quantum dots, etc. are formed by themselves, and the quantum dots, etc. are formed by themselves. G-factor, etc. are used to measure the constant polarization degree, etc., and time resolution polarization spectroscopy is used to measure the quantum dots, etc. InP quantum materials are formed by GaAs quantum materials and InP quantum materials. The quantum materials of the four kinds are discovered and utilized. The fine structure of GaAs quantum materials is made clear by the precise g-factor. The g-factor of electrons in GaAs quantum dots is 0.17, the g-factor of positive holes ([001]-component) is 0.34, and the g-factor of excitation ([001]-component) is 0.51. The g-factor of electrons in InP quantum dots is equal to 1.5. More than 2 electrons form InAs quantum dots by themselves. Negative polarization is observed. The reason for this is that strong non-cubic exchange interaction between electrons and positive holes is investigated. The formation of InAs quantum dots in the middle of the spectrum The electron emission time of the quantum field is longer than that of the room temperature and the relaxation time is longer than that of the room temperature. In fact, the relaxation time of the electron in InP quantum dots is evaluated at low temperatures, 1ns long, and the relaxation time of the electron in InAs quantum dots is evaluated at low temperatures, 100ns long.