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高应变量子点纳米结构的高分辨率核磁共振波谱

介观与纳米尺度物理 2012-10-30 v1 材料科学

摘要

许多用于单光子源、探测器、光伏和量子计算的新型固态技术依赖于应变半导体纳米结构的制备。这些器件的成功开发在很大程度上依赖于能够在纳米尺度上进行结构分析的技术。然而,常用的显微镜方法是破坏性的,导致所获得的结构信息与器件的电子和光学特性之间的重要联系丢失。诸如光学检测核磁共振(ODNMR)等替代性非侵入技术,由于应变引起的核磁共振谱的四极展宽,在半导体纳米结构中迄今被证明是困难的。在这里,我们开发了新的高灵敏度技术,将ODNMR推进到一个新领域,允许对少至100000个四极核自旋进行高分辨率波谱分析。通过将这些技术应用于单个应变自组装量子点,我们测量了受限电子所占据体积内的应变分布和化学成分。此外,发现应变引起的谱展宽导致核自旋磁化涨落的抑制,从而延长了自旋相干时间。新的ODNMR方法有潜力应用于超越单个纳米结构的广泛材料的非侵入性研究,并解决纳米尺度上核自旋的理解和控制这一量子信息处理中的核心问题之一。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.4079,
  title  = {High resolution nuclear magnetic resonance spectroscopy of highly-strained quantum dot nanostructures},
  author = {E. A. Chekhovich and K. V. Kavokin and J. Puebla and A. B. Krysa and M. Hopkinson and A. D. Andreev and A. M. Sanchez and R. Beanland and M. S. Skolnick and A. I. Tartakovskii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.4079},
  year   = {2012}
}