统一TMDC量子点中自旋-谷锁定近期实验
介观与纳米尺度物理
2024-10-30 v1 量子物理
摘要
自旋-谷或Kramers量子比特由于电子自旋与其动量（谷）自由度的强耦合，有望显著提高自旋-谷寿命。在过渡金属硫族化合物（TMDC）中，由于显著的内禀自旋轨道耦合强度，这种自旋-谷锁定预计会特别强。最近，少数关于TMDC量子点的实验首次在少电子极限下提供了自旋-谷锁定的证据。运用量子输运理论，我们在一个统一的理论框架内数值模拟了它们的基态和激发态输运谱学特征。通过这样做，我们揭示了TMDC量子点中发生自旋-谷锁定的操作条件，从而将内禀材料性质与不同条件下的实验数据联系起来。因此，我们的模拟为少电子极限下的TMDC量子点提供了一个预测性建模工具，使我们能够根据SOC强度、谷间混合以及自旋和谷因子从实验中推断出自旋-谷锁定的程度。我们的理论分析为下一个挑战——使用单次投影测量实验证实谷弛豫时间——提供了一个重要的里程碑。
引用
@article{arxiv.2410.21814,
title = {Unifying recent experiments on spin-valley locking in TMDC quantum dots},
author = {Aakash Shandilya and Sundeep Kapila and Radha Krishnan and Bent Weber and Bhaskaran Muralidharan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.21814},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 6 figures with Appendix included, comments welcome