具有有限势垒的 Ge 量子点中的空穴自旋劈裂
介观与纳米尺度物理
2025-09-29 v2 量子物理
摘要
我们在有效质量框架内研究了限制在平面 Ge 量子点（QD）中的单个空穴的低能谱。该量子点夹在沿 [001] 方向生长的两个具有有限势垒高度的 GeSi 势垒之间。为了处理这个有限势垒问题，我们采用独立能带方法来处理边界条件。我们研究了不同系统参数的影响，包括面外限制势阱的宽度、量子点的尺寸以及限制层中的硅浓度。更精确的有限势垒模型导致了各向异性 因子对边界条件的选择和势垒中硅浓度的不可忽略的依赖性。此外，虽然具有方阱异质结构的平面量子点的理想模型已经具有本征自旋轨道耦合，但实验装置产生的现实效应可能会带来额外的贡献。我们研究了顶栅电场和残余拉伸应变对比特状态的影响。结果表明，这些效应是总自旋轨道耦合的重要贡献因素，从而实现了快速的电学控制。
引用
@article{arxiv.2503.11106,
title = {Hole spin splitting in a Ge quantum dot with finite barriers},
author = {Jiawei Wang and Xuedong Hu and Herbert F Fotso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11106},
year = {2025}
}