Si/Si$_x$Ge$_{1-x}$量子点中的大可调谷分裂与单自旋弛豫机制
介观与纳米尺度物理
2020-03-31 v2 应用物理
摘要
谷分裂是基于硅的自旋量子比特的关键指标。据报道，Si/SiGe异质结构中的量子点存在相对较低的谷分裂，限制了此类量子比特器件的操作温度与可扩展性。在此，我们在分子束外延生长的Si/SiGe中所承载的栅极定义单量子点中，展示了超过200 eV的稳健且较大的谷分裂。该谷分裂可通过栅极电压单调且可重复地调节达15%，其源于量子点6 nm的横向位移。我们在含有集成纳米磁体的器件中观察到低磁场下静态自旋弛豫时间 s。在较高磁场下，受谷热点以及声子噪声与内禀和人工自旋轨道耦合（包括声子瓶颈效应）的耦合所限制。
引用
@article{arxiv.1907.04146,
title = {Large, tunable valley splitting and single-spin relaxation mechanisms in a Si/Si$_x$Ge$_{1-x}$ quantum dot},
author = {Arne Hollmann and Tom Struck and Veit Langrock and Andreas Schmidbauer and Floyd Schauer and Tim Leonhardt and Kentarou Sawano and Helge Riemann and Nikolay V. Abrosimov and Dominique Bougeard and Lars R. Schreiber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04146},
year = {2020}
}
备注
8 pages,4 figures