应变驱动的中性 Ni2+ 掺杂量子点中的自旋混合与暗激发重组
介观与纳米尺度物理
2026-03-19 v1
摘要
我们研究了含有单个 Ni2+ 离子的 CdTe/ZnTe 量子点中中性激子的光学性质。我们表明，光致发射光谱提供了应变诱导 Ni2+ 自旋态混合的直接光谱指纹。当局部应变张量的主轴与量子点生长方向不重合时，会重新定向磁性离子的自旋定化轴，降低小磁场下 Ni2+ 与空穴的交换相互作用，导致在部分线性极化的明亮激子跃迁周围出现光致发射复制品。纵向磁场恢复圆极化光学选择规则，使 Ni2+ 离子的三个自旋投影 S_z = 0, +-1 可被光谱分辨。暗激子发射出现在光谱的低能侧，在小场时主要由涉及磁性离子自旋翻转的跃迁主导。包括应变取向和价带混合的有效自旋哈密顿量再现了明亮和暗激子光谱的磁场演化。这些结果突显了局部应变环境在决定半导体量子点中过渡金属掺杂剂的自旋激子耦合方面的关键作用。
引用
@article{arxiv.2603.17752,
title = {Strain-driven spin mixing and dark-exciton recombination in a neutral Ni2+ doped quantum dot},
author = {K. E. Polczynska and S. Karouaz and W. Pacuski and L. Besombes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17752},
year = {2026}
}