直接测定嵌入在 CdTe/ZnTe 量子点中的单个 Co$^{2+}$ 离子的零场分裂

当 Co$^{2+}$ 杂质嵌入半导体结构时，晶体应变强烈影响自旋投影为 $S_z = \pm 3/2$ 和 $S_z = \pm 1/2$ 的 Co$^{2+}$ 态之间的零场分裂。先前的研究已经给出了这种效应的实验证据，然而迄今为止一直无法直接测量应变诱导的零场分裂。在这里，得益于对 ZnTe 势垒中外延 CdTe 量子点中单个 Co$^{2+}$ 离子的磁光研究，我们确定了这种分裂。利用部分允许的光学跃迁，我们直接在激子光致发光光谱上测量了 Co$^{2+}$ 离子的应变诱导零场分裂。此外，通过观察磁场中 $S_z = + 3/2$ 和 $S_z = - 1/2$ Co$^{2+}$ 自旋态的反交叉，我们确定了作用于 Co$^{2+}$ 的晶体场的轴向和面内分量。所提出的技术可用于光学测定量子点中其他过渡金属离子的零场分裂。