CdTe/Cd_{1-x}Mn_{x}Te 半磁性量子环中的激子磁极化子
介观与纳米尺度物理
2023-01-02 v1
摘要
磁性掺杂纳米结构可显著增强能带载流子与掺杂原子之间的相互作用。受量子受限结构中增强的 sp-d 交换相互作用及激子磁极化子（EMP）稳定性提升的启发，我们报道了 CdTe/Cd_{1-x}Mn_{x}Te 稀磁量子环（QR）中 EMP 形成的定量与定性分析。研究了两种不同构型的 QR：（i）嵌入半磁性 Cd_{1-x}Mn_{x}Te 基质中的非磁性环（CdTe），以及（ii）在环和势垒区域均嵌入 Mn2+ 离子的磁性非均匀量子结构，针对不同 Mn 掺杂剂的摩尔分数进行了探究。与其他 CdMnTe 量子受限系统相比，估计得到 5% 摩尔 Mn 含量下更大的极化子结合能（EMP）为 23meV。推导了 MP 能量的磁场依赖性，以及相应的极化子参数，如交换场、MP 的局域化半径，和在 T = 4.2K 下由外加磁场引起的圆偏振度。所得结果与 EMP 在外磁场中显著退化的趋势，以及构型（i）和（ii）QR 的 EMP 矛盾趋势（如基于选择性激发的 CdMnTe 及其他 DMS 材料量子系统时间积分测量所报道）极为吻合。
引用
@article{arxiv.2212.14802,
title = {Exciton magnetic polaron in CdTe/Cd_{1-x}Mn_{x}Te semimagnetic quantum ring},
author = {Kalpana Panneerselvam and Bhaskaran Muralidharan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14802},
year = {2023}
}