极化子的非正交理论及其在金字塔形量子点中的应用

我们提出了在电子-声子之间弗洛里希相互作用的框架下半导体极化子的一般理论。后者使用与一组自然的非正交模式相关联的非对易声子产生/湮灭算符进行研究。这种设置被证明对于数学简化和物理解释是有效的，并揭示了弗洛里希相互作用的嵌套耦合结构。该理论是非微扰的，非常适合强电子-声子耦合，例如在量子点结构中发现的耦合。对于这些特殊结构，我们引入了一个最小模型，该模型允许计算和定性预测极化子的光谱和几何形状。该模型使用一个通用的非正交极化子基，称为“自然基”。详细研究了偶然和对称相关的电子简并性，并证明它们会产生未纠缠的零位移极化子，我们一致地消除了这些极化子。作为一个实际例子，这些发展被应用于现实的金字塔形 GaAs 量子点。计算并分析了极化子的能谱和三维几何形状，证明现实的金字塔形量子点明显处于强耦合状态。进一步的研究揭示了“弱耦合强耦合状态”的意外子结构，这一概念源于重叠考虑。使用 Bennett 的纠缠度量，我们最终提出了量子点中耦合强度的启发式量化。