量子化磁场中重空穴的波包动力学与颤动

在本工作中，我们研究了量子化磁场存在下，III-V 族半导体量子阱中重空穴的波包动力学和 $zitterbewegung$（一种振荡量子运动）。研究发现，描述重空穴的高斯波包在进行回旋运动时，沿圆形轨道不对称地扩散。经过一定时间后，波包分裂成两个振幅不等的峰，该时间取决于自旋 - 轨道耦合常数。波包的这种不等分裂归因于重空穴的立方 Rashba 相互作用。峰振幅的差异随时间消失。在某一时刻，这两个峰几乎沿整个回旋轨道扩散。随后，扩散波包的尾部和头部发生干涉，结果观察到波包的完全随机化模式。波包的扩散率随自旋 - 轨道相互作用强度的增加而增加。此外，强自旋 - 轨道耦合加速了波包的分裂和随机化。我们还研究了重空穴在各种物理可观测量（如位置、电荷电流和自旋角动量）中的 $zitterbewegung$。$zitterbewegung$ 振荡对高斯波包的初始波矢和 Rashba 自旋 - 轨道耦合强度非常敏感。