锰掺杂倒置核/壳 ZnSe/CdSe 纳米晶体中的可调磁性交换相互作用
材料科学
2009-03-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
半导体纳米结构的磁性掺杂在磁存储和自旋电子学应用中被积极研究。这些努力的核心是控制载流子（电子和空穴）与嵌入磁性原子之间的相互作用强度。在这方面，胶体纳米晶体异质结构通过在单个纳米晶体内对电子和空穴波函数进行生长控制的“工程化”，提供了极大的灵活性。在这里，我们使用由 Mn 掺杂的 ZnSe 核心和未掺杂的窄带隙 CdSe 外壳包覆组成的“倒置”核壳纳米晶体，展示了电子-空穴激发（激子）与顺磁性锰离子之间广泛可调的磁性 sp-d 交换相互作用。磁圆二色性研究揭示了带边激子的巨大塞曼自旋分裂，令人惊讶的是，其大小和符号都是可调的。有效激子 g 因子仅通过增加 CdSe 壳层厚度就从 -200 可控地调节到 +30，这证明了异质结构纳米晶体材料中的强量子限域和波函数工程可用于操纵载流子-Mn 波函数重叠以及 sp-d 交换参数本身。
引用
@article{arxiv.0811.1036,
title = {Tunable magnetic exchange interactions in manganese-doped inverted core/shell ZnSe/CdSe nanocrystals},
author = {David A. Bussian and Scott A. Crooker and Ming Yin and Marcin Brynda and Alexander L. Efros and Victor I. Klimov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.1036},
year = {2009}
}
备注
To appear in Nature Materials; 18 pages, 4 figures + Supp. Info