应变硅中磷施主电子 g 因子各向异性的测量与原子级理论

本工作报道了应变硅（sSi = Si/Si$_{1-x}$Ge$_x$）环境中磷施主量子比特电子 g 因子各向异性（$| \Delta g |$ = $| g_{001} - g_{1 \bar 1 0} |$）的测量。进行了数百万原子的紧束缚模拟，以理解测量到的 $| \Delta g |$ 随 $x$ 的减小，这归因于界面相关各向异性的降低。对于 $x <$7\%，$| \Delta g |$ 的变化是线性的，可由 $\eta_x x$ 描述，其中 $\eta_x \approx$1.62$\times$ 10$^{-3}$。在 $x$=20\% 时，测得的 $| \Delta g |$ 为 1.2 $\pm$ 0.04 $\times$ 10$^{-3}$，与计算值 1$\times 10^{-3}$ 吻合良好。当应变和电场同时施加时，预测应变效应对 $| \Delta g |$ 起主导作用。我们的结果为 sSi:P 的自旋特性提供了有用见解，更广泛地适用于自旋电子学和谷电子学研究领域中的器件。