纳米线双量子点中受限声子诱导的电子自旋弛豫的电学操控

我们理论研究了单电子纳米线半导体双量子点中受限声子诱导的电子自旋弛豫，并发现该系统中电子自旋弛豫率可通过外加电场有效操控。由于电场、磁场和自旋-轨道耦合的共同作用，最低的两个激发态之间存在一个反交叉。在反交叉点附近，电子态的能量和自旋均可通过电场高效调谐。受限声子诱导的自旋弛豫率对电场的依赖关系中出现多个尖锐峰，这可归因于 van Hove 奇点处受限声子的大态密度。这一特征表明，基于纳米线的双量子点可用作电学可调的开-关自旋开关，其灵敏度和灵活性优于基于量子阱的双量子点。我们计算了反交叉点处自旋弛豫率的温度依赖关系，并观察到一个平滑峰，这表明密度矩阵的非对角元对自旋弛豫的贡献很重要。