- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
金刚石中中性硅空位中心强烈的各向异性自旋弛豫
摘要： 金刚石中的色心是量子技术极具前景的平台，理解其与环境的相互作用对这些应用至关重要。我们报道了对金刚石中硅空位中心中性电荷态自旋晶格弛豫（T1）的研究。在20K以上，T1随温度快速下降，其温度依赖性呈现典型的奥巴赫过程特征，且相对于磁场方向具有强各向异性。当磁场角度相对于缺陷对称轴旋转时，T1值降低超过三个数量级。电子自旋相干时间（T2）遵循相同的温度依赖性，但比T1短得多。我们认为这些现象源于声子介导的跃迁至低能激发态——当磁场与缺陷轴对齐时该过程保持自旋守恒，并讨论了该激发态的可能候选对象。
关键词： 各向异性、自旋弛豫、量子技术、金刚石、硅空位中心、奥巴赫过程
更新于2025-09-23 15:23:52
-
过渡金属离子掺杂对CdSe/ZnSe量子点中电子自旋弛豫时间的影响
摘要： 在强限制条件下，采用k·p微扰理论和包络函数近似方法，通过声子介导的弛豫过程，计算了过渡金属掺杂II-VI族半导体量子点中传导电子的自旋弛豫时间（SRT）。该计算考虑了Mn掺杂CdSe/ZnSe量子点中由磁性杂质掺杂和施加磁场引起的塞曼子能级跃迁。研究证实，在Cd1-xMnxSe/ZnSe量子点中会出现中等低磁场下的自旋极化翻转现象。结果表明：在小磁?。˙<2T）和极低温（T<50K）条件下，较高掺杂浓度会使自旋弛豫时间显著延长。这些发现有助于证明此类小尺寸量子点可作为不同自旋电子纳米器件中的有效极化开关。
关键词： 量子点、电子结构、自旋弛豫、自旋电子学、半导体
更新于2025-09-23 15:21:01
-
InSb纳米线量子点中自旋量子位的电控：强磁场下自旋弛豫的显著抑制
摘要： 本文研究了栅极电势和磁场对InSb纳米线自旋量子比特中声子诱导自旋弛豫速率及电驱动单量子比特操作速度的影响。我们发现，强g因子和高磁场强度会导致电子-声子散射（由形变势引起）占据主导地位——这种效应在g因子较弱的材料（如GaAs或Si/SiGe）中通常被认为无关紧要。在此条件下，我们观察到由于垂直于纳米线轴的量子限制作用，量子比特态间的自旋弛豫被显著抑制。研究还表明：要实现自旋量子比特寿命期间可执行单量子比特操作次数的最大化，需要采用单量子点栅极电势方案。
关键词： 自旋量子比特、自旋弛豫、拉比频率、InSb纳米线、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
-
量子点
摘要： 谷分裂是硅基自旋量子比特的关键特性。据报道，Si/SixGe1?x异质结构中的量子点存在相对较低的谷分裂，限制了此类量子比特器件的工作温度和可扩展性。本文展示了一种基于分子束外延生长的28Si/SixGe1?x材料中，通过栅极定义的单量子点实现了超过200微电子伏的稳健且大幅谷分裂。该谷分裂可通过栅极电压进行单调且可重复的调节（最高达15%），其源于量子点6纳米的横向位移。我们观测到集成纳米磁体的器件在低磁场下具有静态自旋弛豫时间T1>1秒。在高磁场条件下，T1受限于谷热点以及与本征和人工自旋轨道耦合（包括声子瓶颈效应）相关的声子噪声耦合。
关键词： 谷分裂、自旋弛豫、自旋量子比特、分子束外延、硅、量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
-
硅中束缚于施主杂质的电子自旋-轨道耦合
摘要： 自旋-轨道耦合（SOC）是凝聚态物质中广泛现象的基础，涵盖从自由电子g因子的重整化、拓扑绝缘体的形成到马约拉纳费米子的产生。在基于自旋的量子信息领域，SOC也具有深远影响——已知它会限制砷化镓等非对称反转半导体中的自旋寿命（T1）。然而对于硅中的电子（尤其是束缚于磷施主量子比特的电子），SOC通常被认为较弱，使得体材料中可实现分钟量级的自旋寿命。但令人惊讶的是，在纳米电子器件中施主自旋寿命仅能达到秒级。本文通过证明电场诱导的SOC可主导束缚电子的自旋弛豫，阐明了这一差异。通过在原子级工程器件中精确校准外磁场矢量来消除这一限制寿命的效应，我们实现了与体材料相当的自旋弛豫时间极限。鉴于技术相关硅平台中SOC出人意料的强度，我们预计该研究将推动未来对依赖原子级受限自旋强磁电耦合现象的理论与实验探索。
关键词： 硅、自旋弛豫、自旋-轨道耦合、束缚于施主上的电子、量子信息
更新于2025-09-04 15:30:14