Диссертация (Динамика спиновой когерентности в полупроводниковых наноструктурах), страница 25
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Динамика спиновой когерентности в полупроводниковых наноструктурах". PDF-файл из архива "Динамика спиновой когерентности в полупроводниковых наноструктурах", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой докторскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени доктора физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 25 страницы из PDF
В этом случае времяспиновой дефазировки резидентных носителей может быть извлечено с высокойточностью, даже если оно превышают период повторения импульсов. Разбросы gфакторов и ядерных спиновых флуктуаций менее важны для долгоживущейспиновой когерентности по сравнению со случаем сильно неоднородныхансамблей квантовых точек.В отличие от режима РСУ, для режима ССП необходим большой разбросчастот прецессии в спиновом ансамбле и большие мощности возбуждения(площади импульсов π и более).
ССП режим наблюдался и был детально изучен вэкспериментах на ансамблях (In,Ga)As/GaAs квантовых точек, заряженныхэлектронами или дырками.Синхронизациясостоящемуизчастотпорядкапозволяетмиллионамакроскопическомуэлектронныхспинов,ансамблю,когерентнопрецессировать на одной частоте. Эффективность синхронизации мод резкоусиливается за счет сверхтонкого взаимодействия спина электрона со спинамиядер. Сверхтонкое взаимодействие спина электрона, локализованного в квантовойточке, с ядерными спинами позволяет удлинить время спиновой памяти на тричетыре порядка, вплоть до секундных времен в отсутствии внешнего магнитногополя.
Во внешнем магнитном поле времена спиновой памяти электрон-ядернойспиновой системы достигают часов, что делает заряженные квантовые точкиперспективным объектом хранения информации промежуточных вычислений.159ЗаключениеВ диссертации получены следующие основные результаты:1.Разработаны методы теоретического описания сигналов поляризованнойфотолюминесценции и спиновых сигналов фарадеевского вращения иэллиптичностидляполупроводниковыхнаноструктурссамоорганизованными квантовыми точками.2.Изанализаквантовыхфотолюминесценцииибиенийвсигналахфарадеевскогополяризованнойвращенияустановленаэнергетическая структура спиновых состояний и определены механизмырелаксации в гетероструктурах с неоднородно уширенным ансамблемсамоорганизованных квантовых точек InP/InGaP и InAs/GaAs.3.ДлягетероструктурсквантовымиямамиGaAs/AlGaAsполученауниверсальная зависимость g-фактора электрона от энергии оптическогоперехода.4.Теоретически и экспериментально проанализирован эффект накопленияспиновой поляризации для однократно заряженных квантовых точек ислаболегированныхквантовыхям,находящихсяподдействиемпериодического оптического возбуждения.
Показано, что накоплениеполяризации проявляется в виде двух взаимоисключающих режимов:резонансногоспиновогоусиления исинхронизациимодспиновойпрецессии. Предсказаны и экспериментально подтверждены условиянаблюдения каждого из режимов.5.Построенамодельформированиясигналарезонансногоспиновогоусиления, позволяющая из сопоставления с экспериментом определятьразличные физические характеристики спиновой системы с высокойточностью.6.Показано, что синхронизация частот спиновой прецессии позволяетмакроскопическомуансамблюпрецессировать на одной частоте.электронныхспиновкогерентно1607.Проанализирован эффект ядерной спиновой фокусировки.
Показано, чтосверхтонкое взаимодействие спина электрона, локализованного в квантовойточке, с ядерными спинами позволяет увеличить время спиновой памяти натри-четыре десятичных порядка, вплоть до десятков секунд в отсутствиивнешнего магнитного поля.Основные результаты диссертационной работы изложены в публикациях:[A1] Yugova I.A., Davydov V.G., Gerlovin I. Ya., Ignatiev I.V., Kozin I.E., SugisakiM. Masumoto Y.. Spin quantum beats in the Stokes shifted photoluminescenceof InP quantum dots// Physica Status Solidi b.
-2002.- V. 190. - p. 547-550.[A2] Yugova I.A., Gerlovin I.Ya., Davydov V.G., Ignatiev I.V., Kozin I.E., Ren H.-W.,Sugisaki M., Sugou S. Masumoto Y.. Fine structure and spin quantum beats inInP quantum dots in a magnetic field// Physical Review B. - 2002. –V 66. –235312.[A3] Ignatiev I.V., Okuno T., Verbin S. Yu., Yugova I. A., Masumoto Y.. Spinquantum beats in charged and neutral InP quantum dots // Physica E. – 2003.-V.17. – p.
365.[A4] Masumoto Y., Gerlovin I. Ya., Ikezawa M., Ignatiev I. V., Okuno T., Verbin S.Yu., Yugova I. A.. Spin relaxation in InP quantum dots // Physica Status SolidiC.-2003.- Vol. 0.- p. 1368-1371.[A5] Masumoto Yasuaki, Ignatiev Ivan V., Nishbayashi Kazuhiro, Okuno Tsuyoshi,Verbin Sergey Yu., Yugova I. A.. Quantum beats in semiconductor quantumdots// Journal of Luminescence .-2004-V.108.-pp. 177-180.[A6] Greilich A., Oulton R., Zhukov E.A., Yugova I.A., Yakovlev D.R., Bayer M.,Shabaev A., Efros Al.L., Stavarache V., Reuter D., Wieck A.. Optical control ofelectron spin dynamics in self-assembled In,GaAs/GaAs quantum dots// PhysicaStatus Solidi B.- 2006.
-V. 243. pp. 3719-3724.[A7] Greilich A., Oulton R., Zhukov E. A., Yugova I. A., Yakovlev D. R., Bayer M.,Shabaev A., Efros Al. L., Stavarache V., Reuter D., Wieck A.. Optical generation161of spin coherence in singly-charged In,GaAs/GaAs self-assembled quantum dots//Physica Status Solidi. – 2006- V. 3. pp. 3740-3743.[A8] Greilich A., Oulton R., Zhukov E.A., Yugova I.A., Yakovlev D.R., Bayer M.,Shabaev A., Efros Al.L., Merkulov I.A., Stavarache V., Reuter D., Wieck A..Optical control of spin coherence in singly charged In,GaAs/GaAs quantum dots//Physical Review Letters.
-2006.-V. 96. –p. 227401.[A9] Greilich A., Yakovlev D. R., Shabaev A., Efros Al. L., Yugova I. A., Oulton R.,Stavarache V., Reuter D., Wieck A., Bayer M.. Mode Locking of Electron SpinCoherences in Singly Charged Quantum Dots// Science. 2006.- V. 313.-pp. 341345.[A10] Gerlovin I. Ya., Efimov Yu. P., Dolgikh Yu.
K., Eliseev S. A., Ovsyankin V. V.,Petrov V. V., Cherbunin R. V., Ignatiev I. V., Yugova I. A., Fokina L. V.,Greilich A., Yakovlev D. R.,Bayer M.. Electron-spin dephasing inGaAs/Al0.34Ga0.66As quantum wells with a gate-controlled electron density //Physical Review B. 2007. – V. 75.- p. 115330.[A11] Yugova I. A., Greilich A., Zhukov E. A., Yakovlev D.
R., Bayer M., Reuter D.,Wieck A. D.. Exciton fine structure in InGaAs/GaAs quantum dots revisited bypump-probe Faraday rotation // Physical Review B. -2007.- V. 75. – p. 195325.[A12] Yugova I. A., Greilich A., Yakovlev D. R., Kiselev A. A., Bayer M., Petrov V.V., Dolgikh Yu. K., Reuter D., Wieck A. D..
Universal behavior of the electron gfactor in GaAs/AlxGa1-xAs quantum wells // Physical Review B. – 2007.-V. 75.p. 245302.[A13] Greilich A., Wiemann M., Hernandez F. G., Yakovlev D. R., Yugova I. A., BayerM., Shabaev A., Efros Al. L., Reuter D., Wieck A. D.. Robust manipulation ofelectron spin coherence in an ensemble of singly charged quantum dots //Physical Review B.
-2007.- V. 75. –p. 233301.[A14] Greilich A., Shabaev A., Yakovlev D. R., Efros Al. L., Yugova I. A., Reuter D.,Wieck A. D., Bayer M.. Nuclei Induced Frequency Focusing of Electron SpinCoherence. // Science. -2007.- V. 317. – pp. 1896-1899.162[A15] Герловин И.Я., Игнатьев И.В., Югова И.А.. Спиновая динамика носителей вполупроводниковых наноструктурах - Изд. Физич. Ф-та СПбГУ. - 2007.
180 стр.[A16] Герловин И.Я., Игнатьев И.В., Югова И.А.. Квантовые биения состоянийтонкой структуры в квантовых точках InP // Оптика и спектроскопия. 2008.- т. 104. -№ 4. - с. 640-652.[A17] Greilich A., Spatzek S., Efros Al.L., Yugova I.A., Yakovlev D.R., Reuter D.,Wieck A.D.Bayer M.. A way to a single frequency precession of aninhomogeneous ensemble of electron spins in InGaAs quantum dots // Phys.Status Solidi C.
– 2009.- V. 6. - No.2. – pp. 428-431.[A18] Yugova I. A., Sokolova A.A., Yakovlev D.R., Greilich A., Reuter D., WieckA.D., Bayer M.. Long term hole spin memory in the resonantly amplified spincoherence of InGaAs/GaAs quantum well electrons // Physical Review Letters. –2009.- V.
102. –p. 167402.[A19] Greilich A., Spatzek S., Yugova I. A., Akimov I. A., Yakovlev D. R., Efros Al.L., Reuter D., Wieck A. D., Bayer M., Collective single-mode precession ofelectron spins in an ensemble of singly charged In,GaAs/GaAs quantum dots //Physical Review B (R). -2009.- V. 79. p. 201305.[A20] Yakovlev D.R., Greilich A., Bayer M., Yugova I.A.. Electron spin coherence insingly charged quantum dots // International Journal of Modern Physics B. -2009.- Vol. 23. - Nos. 12&13. – pp. 2813-2825.[A21] Yugova I.
A., Glazov M. M., Ivchenko E. L., Efros Al. L. Pump-probe Faradayrotation and ellipticity in an ensemble of singly charged quantum dots // PhysicalReview B. -2009.- V. 80. – pp. 104436.[A22] Fokina L. V., Yugova I. A., Yakovlev D. R., Glazov M. M., Akimov I.
A.,Greilich A., Reuter D., Wieck A. D., Bayer M. Spin dynamics of electrons andholes in InGaAs/GaAs quantum wells at millikelvin temperatures // PhysicalReview B. -2010.- V. 81. – p. 195304.[A23] Glazov M. M., Yugova I. A., Spatzek S., Schwan A., Varwig S., Yakovlev D. R.,Reuter D., Wieck A. D.,Bayer M.. Effect of pump-probe detuning on the163Faraday rotation and ellipticity signals of mode-locked spins in In,GaAs/GaAsquantum dots // Physical Review B.
