Роль сверхтонкого и анизотропного обменного взаимодействий в экситонной люминесценции квантовых точек
Смирнов Д.С., Ивченко Е.Л.
Поступила в редакцию: 25 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 25 мая 2024 г.
Принята к печати: 1 августа 2024 г.
Выставление онлайн: 25 октября 2024 г.
Теоретически исследованы оптическая ориентация и выстраивание экситонов в полупроводниковых непрямозонных квантовых точках. Проанализирован особый режим, в котором энергия сверхтонкого взаимодействия электрона с ядрами решетки мала по сравнению с обменным расщеплением между светлым и темным экситонными уровнями, но сопоставима с анизотропным обменным расщеплением радиационного дублета. Рассчитаны зависимости степеней циркулярной и линейной поляризации от внешнего магнитного поля при резонансном возбуждении экситонов поляризованным светом. Ключевые слова: квантовые точки, поляризованная люминесценция, оптическая спектроскопия экситонов, сверхтонкое взаимодействие, нанофотоника.
- Е.Л. Ивченко, ФТТ 60, 1471 (2018). DOI: 10.21883/FTT.2018.08.46237.04Gr
- D.V. Smirnov, E.L. Ivchenko, Phys. Rev. B 108, 195432 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevB.108.195432
- J. Rautert, T.S. Shamirzaev, S.V. Nekrasov, D.R. Yakovlev, P. Klenovsky, Yu.G. Kusrayev, M. Bayer, Phys. Rev. B 99, 195411 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.99.195411
- D.S. Smirnov, T.S. Shamirzaev, D.R. Yakovlev, M. Bayer, Phys. Rev. Lett. 125, 156801 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.156801
- N. Akopian, N.H. Lindner, E. Poem, Y. Berlatzky, J. Avron, D. Gershoni, B.D. Gerardot, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 96, 130501 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.130501
- A. Dousse, J. Suffczynski, A. Beveratos, O. Krebs, A. Lemaitre, I. Sagnes, J. Bloch, P. Voisin, P. Senellart, Nature 466, 217 (2010). DOI: 10.1038/nature09148
- D. Huber, M. Reindl, S.F. Covre da Silva, C. Schimpf, J. Martin-Sanchez, H. Huang, G. Piredda, J. Edlinger, A. Rastelli, R. Trotta, Phys. Rev. Lett. 121, 033902 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.033902
- F.T. Ostfeldt, E.M. Gonzalez-Ruiz, N. Hauff, Y. Wang, A.D. Wieck, A. Ludwig, R. Schott, L. Midolo, A.S. Srensen, R. Uppu, P. Lodahl, PRX Quantum 3, 020363 (2022). DOI: 10.1103/PRXQuantum.3.020363
- O. Guhne, G. Toth, Phys. Rep. 474, 1 (2009). DOI: 10.1016/j.physrep.2009.02.004
- C. Schimpf, M. Reindl, B.B. Francesco, K.D. Jons, R. Trotta, A. Rastelli, Appl. Phys. Lett. 118, 100502 (2021). DOI: 10.1063/5.0038729
- T. Kuroda, T. Mano, N. Ha, H. Nakajima, H. Kumano, B. Urbaszek, M. Jo, M. Abbarchi, Y. Sakuma, K. Sakoda, I. Suemune, X. Marie, T. Amand, Phys. Rev. B 88, 041306(R) (2013). DOI: 10.1103/PhysRevB.88.041306
- D. Huber, M. Reindl, Y. Huo, H. Huang, J.S. Wildmann, O.G. Schmidt, A. Rastelli, R. Trotta, Nat. Commun. 8, 15506 (2017). DOI: 10.1038/ncomms15506
- C. Schimpf, F.B. Basset, M. Aigner, W. Attenender, L. Gines, G. Undeutsch, M. Reindl, D. Huber, D. Gangloff, E.A. Chekhovich, C. Schneider, S. Hofling, A. Predojevic, R. Trotta, A. Rastelli, Phys. Rev. B 108, L081405 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevB.108.L081405
- R.I. Dzhioev, H.M. Gibbs, E.L. Ivchenko, G. Khitrova, V.L. Korenev, M.N. Tkachuk, B.P. Zakharchenya, Phys. Rev. B 56, 13 405 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevB.56.13405
- S.V. Goupalov, E.L. Ivchenko, A.V. Kavokin, Proc. Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, 1996, pp. 322-325; 23, 1205 (1998). DOI: 10.1006/spmi.1996.0367
- D. Gammon, E.S. Snow, B.V. Shanabrook, D.S. Katzer, D. Park, Phys. Rev. Lett. 76, 3005 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevLett.76.3005
- E.L. Ivchenko, Phys. Status Solidi A 164, 487 (1997). DOI: 10.1002/1521-396X(199711)164:1<487::AID -PSSA487>3.0.CO;2-1
- С.В. Гупалов, Е.Л. Ивченко, А.В. Кавокин, ЖЭТФ 113, 703 (1998)
- R.M. Stevenson, R.J. Young, P. See, D.G. Gevaux, K. Cooper, P. Atkinson, I. Farrer, D.A. Ritchie, A.J. Shields, Phys. Rev. B 73, 033306 (2006). DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.033306
- M.M. Glazov, E.L. Ivchenko, O. Krebs, K. Kowalik, P. Voisin, Phys. Rev. B 76, 193313 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevB.76.193313
- M.M. Glazov, Electron \& Nuclear Spin Dynamics in Semiconductor Nanostructures (Oxford University Press, Oxford, 2018)
- E.L. Ivchenko, Optical Spectroscopy of Semiconductor Nanostructures (Alpha Science International, Harrow, UK, 2005)
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Теория поля, (Физматлит, 2020)
- Y. Masumoto, K. Toshiyuki, T. Suzuki, M. Ikezawa, Phys. Rev. B 77, 115331 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.77.115331
- H. Kurtze, D.R. Yakovlev, D. Reuter, A.D. Wieck, M. Bayer, Phys. Rev. B 85, 195303 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevB.85.195303
- D. Cogan, O. Kenneth, N.H. Lindner, G. Peniakov, C. Hopfmann, D. Dalacu, P.J. Poole, P. Hawrylak, D. Gershoni, Phys. Rev. X 8, 041050 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevX.8.041050
- А.Н. Старухин, Д.К. Нельсон, Б.С. Разбирин, Д.Л. Федоров, Д.К. Сюняев, ФТТ 57, 1888 (2015)
- K.N. Boldyrev, M.N. Popova, B.Z. Malkin, N.M. Abishev, Phys. Rev. B 99, 041105 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevB.99.041105
- T.S. Shamirzaev, A.V. Shumilin, D.S. Smirnov, J. Rautert, D.R. Yakovlev, M. Bayer, Phys. Rev. B 104, 115405 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.104.115405
- A.V. Shumilin, T.S. Shamirzaev, D.S. Smirnov, Phys. Rev. Lett. 132, 076202 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.076202
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук