硅中单受主原子的自旋轨道动力学
介观与纳米尺度物理
2019-01-11 v1
摘要
具有强自旋轨道耦合的二能级量子系统允许通过微波和声子腔进行全电量子比特控制和长距离量子比特耦合，使其在可扩展量子信息技术中备受关注。在硅中，受主原子的 spin-3/2 系统内存在强自旋轨道耦合，其能级和性质预期具有高度可调性。在此，我们展示了在单原子区域测量的局域对称性调控对受主自旋动力学的影响。利用商用 CMOS 晶体管中两个耦合硼原子之间的自旋选择性隧穿进行自旋读出，从而能够探测双空穴自旋弛豫机制。我们测量到一个弛豫热点，并通过受主重空穴和轻空穴态的混合对其进行了解释。此外，激发态光谱表明原子的量子化轴受磁场控制发生旋转。这些观测结果证明了该 spin-3/2 系统自旋轨道态和动力学的可调性。
引用
@article{arxiv.1703.03538,
title = {Spin-orbit dynamics of single acceptor atoms in silicon},
author = {J. van der Heijden and T. Kobayashi and M. G. House and J. Salfi and S. Barraud and R. Lavieville and M. Y. Simmons and S. Rogge},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.03538},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 4 figures. Supplementary information: 6 pages, 5 figures