Si/SiGe单量子点和垂直耦合双量子点中三电子能谱
介观与纳米尺度物理
2012-01-16 v1 材料科学
摘要
我们研究了Si/SiGe单量子点和垂直耦合双量子点中的三电子能谱，其中明确包含了所有相关效应，如塞曼分裂、自旋轨道耦合、谷耦合和电子-电子库仑相互作用。在无磁场情况下，我们在单量子点中的结果与Borselli等人的实验[Appl. Phys. Lett. 98, 123118 (2011)]吻合良好。我们确定了实验案例中基态的自旋和谷构型，并给出了基态构型关于点尺寸和谷分裂的类相图图像。我们还明确研究了在法拉第和沃伊特构型下，具有磁场时纯谷构型和混合谷构型的三电子能谱。我们发现，通过调节磁场和/或点尺寸，可以在双重态和四重态之间切换基态。由于自旋轨道耦合，三电子能谱在不同自旋态之间呈现出许多反交叉点，这有望有利于自旋操控。我们表明，可忽略不计的谷间库仑相互作用可以在混合谷构型的三电子能谱中导致与磁场无关的四重态-双重态简并。此外，我们研究了具有纯谷构型和混合谷构型的垂直耦合双量子点中势垒宽度和势垒高度的依赖性。与单量子点情况类似，观察到了反交叉行为和四重态-双重态简并。
引用
@article{arxiv.1111.0717,
title = {Energy spectra of three electrons in Si/SiGe single and vertically coupled double quantum dots},
author = {Z. Liu and L. Wang and K. Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.0717},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 5 figures