Спин-орбитальные взаимодействия в полупроводниковых квантовых точках и кольцах
.pdfСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Bastard, G. Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures /
G.Bastard. – New York : Halsted Press, 1991. – 357 p.
2.Алферов, Ж. И. Двойные гетероструктуры: концепция и применения
в физике, электронике и технологии / Ж. И. Алферов // УФН. – 2002. – Т. 172,
№ 9. – С. 1068–1086.
3.Ivchenko, E. L. Optical spectroscopy of semiconductor nanostructures / E. L. Iv chenko. – Harrow : Alpha Science International, 2005. – 350 p.
4.Agostini, G. Characterization of semiconductor heterostructures and nano structures / G. Agostini, C. Lamberti. – Oxford : Elsevier Science, 2013. – 828 p.
5.Ченг, Л. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / Л. Ченг,
К. Плог. – М. : Мир, 1989. – 584 с.
6.McCray, W. P. MBE deserves a place in the history books / W. P. McCray // Nat. Nanotechnol. – 2007. – Vol. 2, № 5. – P. 259–261.
7.Smith, C. G. Low-dimensional quantum devices / C. G. Smith // Rep. Prog. Phys. – 1996. – Vol. 59, № 2. – P. 235–282.
8.Jaeger, R. C. Introduction to microelectronic fabrication / R. C. Jaeger. – Upper Saddle River, New Jersey : Prentice Hall, 2002. – 316 p.
9.Thornton, T. J. Mesoscopic devices / T. J. Thornton // Rep. Prog. Phys. – 1995. – Vol. 58, № 3. – P. 311–364.
10.Loss, D. Quantum computation with quantum dots / D. Loss, D. P. DiVin cenzo // Phys. Rev. A. – 1998. – Vol. 57, № 1. – P. 120–126.
11.Benjamin, S. C. A possible nanometer-scale computing device based on an
adding cellular automaton / S. C. Benjamin, N. F. Johnson // Appl. Phys. Lett. – 1997. – Vol. 70, № 17. – P. 2321–2323.
12.Lent, C. S. Bistable saturation in coupled quantum dots for quantum cellular
automata / C. S. Lent, P. D. Tougaw, W. Porod // Appl. Phys. Lett. – 1993. – Vol. 62, № 7. – P. 714–716.
13.Tougaw, P. D. Logical devices implemented using quantum cellular automata / P. D. Tougaw, C. S. Lent // J. Appl. Phys. – 1994. – Vol. 75, № 3. – P. 1818–1825.
14.Gaponenko, S. V. Introduction to nanophotonics / S. V. Gaponenko. – New York : Cambridge University Press, 2010. – 465 p.
15.Davies, J. H. The physics of low-dimensional semiconductors: An introduction / J. H. Davies. – Cambridge : Cambridge University Press, 2006. – 460 p.
16.Демиховский, В. Я. Квантовые ямы, нити, точки. Что это такое /
В. Я. Демиховский // СОЖ. – 1997. – Т. 5. – С. 80–86.
61
17. Физика низкоразмерных систем / А. Я. Шик [и др.]. – СПб. : Наука, 2001. – 160 с.
18. Shchukin, V. A. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces / V. A. Shchukin, B. Dieter // Rev. Mod. Phys. – 1999. – Vol. 71, № 4. – P. 1125–1171.
19. Stangl, J. Structural properties of self-organized semiconductor nanostructures / J. Stangl, V. Holý, G. Bauer // Rev. Mod. Phys. – 2004. – Vol. 76, № 3. – P. 725–783.
20. Екимов, А. И. Квантовый размерный эффект в трехмерных микро кристаллах полупроводников / А. И. Екимов, А. А. Онущенко // Письма в ЖЭТФ. – 1981. – Т. 34, № 6. – С. 363–366.
21. Brus, L. E. Electron-electron and electron-hole interactions in small semi conductor crystallites: The size dependence of the lowest excited electronic state / L. E. Brus // J. Chem. Phys. – 1984. – Vol. 80, № 9. – P. 4403–4409.
22. Frequency-dependent spontaneous emission rate from CdSe and CdTe nano crystals: Influence of dark states / A. F. van Driel [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 2005. – Vol. 95, № 23. – P. 236804.
23. Bimberg, D. Quantum dot heterostructures / D. Bimberg, M. Grundmann, N. N. Ledentsov. – Chichester : Wiley, 1999. – 328 p.
24. Васильев, Р. Б. Квантовые точки: синтез, свойства, применение / Р. Б. Ва сильев, Д. Н. Дирин. – М. : МГУ, 2007. – 50 с.
25. Koguchi, N. New MBE growth method for InSb quantum well boxes / N. Ko guchi, S. Takahashi, T. Chikyow // J. Cryst. Growth. – 1991. – Vol. 111, № 1–4. – P. 688–692.
26. Spectroscopy of nanoscopic semiconductor rings / A. Lorke [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 2000. – Vol. 84, № 10. – P. 2223–2226.
27. Energy spectra of quantum rings / A. Fuhrer [et al.] // Nature. – 2001. – Vol. 413, № 6858. – P. 822–825.
28. Planelles, J. Energy structure of quantum rings in a magnetic field / J. Planelles, W. Jaskѓlski, J. I. Aliaga // Phys. Rev. B. – 2001. – Vol. 65, № 3. – P. 033306.
29. Dias da Silva, L. G. G. V. Impurity e ects on the Aharonov-Bohm optical signatures of neutral quantum-ring magnetoexcitons / L. G. G. V. Dias da Silva, S. E. Ulloa, A. O. Govorov // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 70, № 15. – P. 155318.
30. Planelles, J. Magnetic-field control of ground-state transition from delocalized- to-localized electronic density in antiring superlattices / J. Planelles, M. Royo // Phys. Rev. B. – 2006. – Vol. 73, № 11. – P. 113306.
31. Fomin, V. M. Physics of quantum rings / V. M. Fomin. – Berlin : SpringerVerlag, 2014. – 487 p.
32. Observation of Aharonov-Bohm electron interference e ects with periods he and 2he in individual micron-size, normal-metal rings / V. Chandrasekhar [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 1985. – Vol. 55, № 15. – P. 1610–1613.
33.Correlations between Aharonov–Bohm e ects and one-dimensional subband
populations in GaAs/AlxGa1–xAs rings / J. Liu [et al.] // Phys. Rev. B. – 1993. – Vol. 48, № 20. – P. 15148–15157.
34.Halperin, B. I. Quantized hall conductance, current-carrying edge states, and
the existence of extended states in a two-dimensional disordered potential / B. I. Hal perin // Phys. Rev. B. – 1982. – Vol. 25, № 4. – P. 2185–2190.
62
35. Büttiker, M. Josephson behavior in small normal one-dimensional rings /
M.Büttiker, Y. Imry, R. Landauer // Phys. Lett. A. – 1983. – Vol. 96,№ 7. – P. 365–367.
36.Berry, M. V. Persistent current flux correlations calculated by quantum
chaology / M. V. Berry, J. P. Keating // J. Phys. A : Math. Gen. – 1994. – Vol. 27, № 18. – P. 6167–6176.
37.Gudmundsson, V. Nonadiabatic current generation in a finite width semi
conductor ring / V. Gudmundsson, C. Tang, A. Manolescu // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 67, № 16. – P. 161301.
38.Single-particle electronic spectra of quantum rings: A comparative study / J. Si monin [et al.] // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 70, № 20. – P. 205305.
39.Ковалев, В. М. Магнитополяронное состояние частиц в квантовых
кольцах конечной ширины / В. М. Ковалев, А. В. Чаплик // ЖЭТФ. – 2005. –
Т. 128, № 4. – С. 796–802.
40.Aharonov-Bohm e ect for an exciton in a finite-width nanoring / F. Palmero [et al.] // Phys. Rev. B. – 2005. – Vol. 72, № 7. – P. 075343.
41.Bulgakov, E. N. Spin polarization in quantum dots by radiation field with
circular polarization / E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev // Письма в ЖЭТФ. – 2001. – Т. 73, № 10. – С. 573–577.
42.Tsitsishvili, E. Rashba coupling in quantum dots: An exact solution / E. Tsit sishvili, G. S. Lozano, A. O. Gogolin // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 70, № 11. – P. 115316.
43.Sheng, J. S. Spin states and persistent currents in mesoscopic rings: Spin-orbit interactions / J. S. Sheng, K. Chang // Phys. Rev. B. – 2006. – Vol. 74, № 23. – P. 235315.
44.Song, J. Magnetic field e ects on quantum ring excitons / J. Song, S. E. Ulloa // Phys. Rev. B. – 2001. – Vol. 63, № 12. – P. 125302.
45.Sousa de, R. Gate control of spin dynamics in III–V semiconductor quantum dots / R. de Sousa, S. D. Sarma // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68, № 15. – P. 155330.
46.Kuan, W. H. Energy levels of a parabolically confined quantum dot in the
presence of spin-orbit interaction / W. H. Kuan, C. S. Tang, W. Xu // J. Appl. Phys. – 2004. – Vol. 95, № 11. – P. 6368–6373.
47.Valín-Rodríguez, M. Collective oscillations in quantum rings: A broken sym
metry case / M. Valín-Rodríguez, A. Puente, Ll. Serra // Eur. Phys. J. D. – 2000. – Vol. 12, № 3. – P. 493–498.
48. Polarized excitons in nanorings and the optical Aharonov-Bohm e ect /
A.O. Govorov [et al.] // Phys. Rev. B. – 2002. – Vol. 66, № 8. – P. 081309.
49.Kudryashov, V. V. Electron in a quantum dot with account of the Rashba spin-orbit interaction / V. V. Kudryashov // Foundations and Advances in Nonlinear Science : Proc. of the XIII Int. School-Conference. – Vol. 13. – Minsk : 2006. – P. 125–130.
50.Chaplik, A. V. Bound states in a two-dimensional short range potential induced
by the spin-orbit interaction / A. V. Chaplik, L. I. Magarill // Phys. Rev. Lett. – 2006. – Vol. 96, № 12. – P. 126402.
51.Bandos, T. V. Finite size e ects on the optical transitions in quantum rings
under a magnetic field / T. V. Bandos, A. Cantarero, A. García-Cristóbal // Eur. Phys. J. B. – 2006. – Vol. 53, № 1. – P. 99–108.
63
52.Grochol, M. Optical exciton Aharonov-Bohm e ect, persistent current, and magnetization in semiconductor nanorings of type I and II / M. Grochol, F. Grosse,
R.Zimmermann // Phys. Rev. B. – 2006. – Vol. 74, № 11. – P. 115416.
53.Sohn, L. L. A quantum leap for electronics / L. L. Sohn // Nature. – 1998. – Vol. 394, № 6689. – P. 131–132.
54.Mesoscopic physics and electronics / T. Ando [et al.]. – Berlin : Springer, 1998. – 282 p.
55.Prinz, G. A. Magnetoelectronics / G. A. Prinz // Science. – 1998. – Vol. 282, № 5394. – P. 1660–1663.
56.Spintronics: A spin-based electronics vision for the future / S. A. Wolf [et al.] // Science. – 2001. – Vol. 294, №5546. – P. 1488–1495.
57.Spins in few-electron quantum dots / R. Hanson [et al.] // Rev. Mod. Phys. – 2007. – Vol. 79, № 4. – P. 1217–1265.
58.Awschalom, D. D. Semiconductor spintronics and quantum computation /
D.D. Awschalom, D. Loss, N. Samarth. – Berlin : Springer, 2002. – 315 p.
59.Žutiѓ, I. Spintronics: Fundamentals and applications / I. Žutiѓ, J. Fabian,
S.Das Sarma // Rev. Mod. Phys. – 2004. – Vol. 76, № 2. – P. 323–410.
60.Datta, S. Electronic analog of the electro-optic modulator / S. Datta, B. Das // Appl. Phys. Lett. – 1990. – Vol. 56, № 7. – P. 665–667.
61.Wang, X. F. Spin-current modulation and square-wave transmission through
periodically stubbed electron waveguides / X. F. Wang, P. Vasilopoulos, F. M. Pe eters // Phys. Rev. B. – 2002. – Vol. 65, № 16. – P. 165217.
62.Spin-filter device based on the Rashba e ect using a nonmagnetic resonant tunneling diode / T. Koga [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 2002. – Vol. 88, № 12. –
P.126601.
63.Анизотропия спиновой релаксации электронов, вызванная конкурен
цией механизмов Рашбы и Дрессельхауза / А. М. Смирнов [и др.] // ФТП. – 2009. – Т. 43, № 7. – С. 933–937.
64.Кусраев, Ю. Г. Спиновые явления в полупроводниках: физика и при ложения / Ю. Г. Кусраев // УФН. – 2010. – Т. 180, № 7. – С. 759–773.
65.Рашба, Э. И. Свойства полупроводников с петлей экстремумов. I. Ци
клотронный и комбинированный резонанс в магнитном поле, перпендикуляр ном плоскости петли / Э. И. Рашба // ФТТ. – 1960. – Т. 2, № 6. – С. 1224–1238.
66.Bychkov, Yu. A. Oscillatory e ects and the magnetic susceptibility of carriers
in inversion layers / Yu. A. Bychkov, E. I. Rashba // J. Phys. C. – 1984. – Vol. 17, № 33. – P. 6039–6045.
67.Dresselhaus, G. Spin-orbit coupling e ects in zinc blende structures / G. Dres selhaus // Phys. Rev. – 1955. – Vol. 100, № 2. – P. 580–586.
68.Li, J. Direct detection of the relative strength of Rashba and Dresselhaus spin-
orbit interaction: Utilizing the SU(2) symmetry / J. Li, K. Chang // Phys. Rev. B. – 2010. – Vol. 82, № 3. – P. 033304.
69.Measurement of Rashba and Dresselhaus spin-orbit magnetic fields / L. Meier [et al.] // Nature Phys. – 2007. – Vol. 3, № 9. – P. 650–654.
70.Schliemann, J. Anisotropic transport in a two-dimensional electron gas in the
presence of spin-orbit coupling / J. Schliemann, D. Loss // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 68, № 16. – P. 165311.
64
71.Reynoso, A. A. Magnetic breakdown of cyclotron orbits in systems with Rashba
and Dresselhaus spin-orbit coupling / A. A. Reynoso, G. Usaj, C. A. Balseiro // Phys. Rev. B. – 2008. – Vol. 78, № 11. – P. 115312.
72.Spin accumulation in di usive conductors with Rashba and Dresselhaus spinorbit interaction / M. Duckheim [et al.] // Phys. Rev. B. – 2010. – Vol. 81, № 8. – P. 085303.
73.Schliemann, J. Nonballistic spin-field-e ect transistor / J. Schliemann, J. C. Egu es, D. Loss // Phys. Rev. Lett. – 2003. – Vol. 90, № 14. – P. 146801.
74.Bernevig, B. A. Exact SU(2) symmetry and persistent spin helix in a spin-
orbit coupled system / B. A. Bernevig, J. Orenstein, S. C. Zhang // Phys. Rev. Lett. – 2006. – Vol. 97, № 23. – P. 236601.
75.Rabi, I. I. Space quantization in a gyrating magnetic field / I. I. Rabi // Phys. Rev. – 1937. – Vol. 51, № 8. – P. 652–654.
76.Leonov, A. V. Transformation of a Rabi oscillation spectrum for a twolevel
system in a strong resonant field / A. V. Leonov, I. D. Feranchuk // J. Appl. Spect rosc. – 2011. – Vol. 77, № 6. – P. 832–840.
77.Exceptional and regular spectra of a generalized Rabi model / M. Tomka [et al.] // Phys. Rev. A. – 2014. – Vol. 90, № 6. – P. 063839.
78.Kudryashov, V. V. Rashba spin-orbit interaction in quantum ring with confining potential of finite depth / V. V. Kudryashov // Foundations and Advances in Nonlinear Science : Proc. of the XIV Int. School-Conf. – Vol. 14. – Minsk, 2009. – P. 95–102.
79.Кудряшов, В. В. Электрон в круговой квантовой точке в присутствии
спин-орбитального взаимодействия Рашбы и магнитного поля / В. В. Кудря шов, А. В. Баран // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2012. – Т. 56, № 2. –
С. 40–45.
80.Kudryashov, V. V. Rashba spin-orbit interaction in a circular quantum ring
in the presence of a magnetic field / V. V. Kudryashov, A. V. Baran // Nonlinear Phenom. Complex Syst. – 2011. – Vol. 14, № 1. – P. 89–95.
81.Кудряшов, В. В. Спин-орбитальные взаимодействия Рашбы и Дрес сельхауса равных интенсивностей в круговой квантовой точке / В. В. Кудря
шов, А. В. Баран // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. – 2011. – № 4. – С. 67–70.
82.Кудряшов, В. В. Точные решения уравнения Шредингера для элек трона в круговом квантовом кольце с учетом спин-орбитальных взаимодей
ствий / В. В. Кудряшов, А. В. Баран // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер.
фiз.-мат. навук. – 2012. – № 2. – С. 84–88.
83.Baran, A. V. Energy levels and eigenfunctions for two-dimensional electron systems with confining square well potentials and spin-orbit interactions in the
presence of magnetic field / A. V. Baran, V. V. Kudryashov // Ukr. J. Phys. – 2015. – Vol. 60, № 4. – P. 328–333.
84.Кудряшов, В. В. Спин-орбитальные взаимодействия в полупроводнико
вых круговых квантовых точках / В. В. Кудряшов, А. В. Баран // Докл. Нац.
акад. наук Беларуси. – 2014. – Т. 58, № 6. – С. 33–37.
85.Кудряшов, В. В. Влияние спин-орбитальных взаимодействий Рашбы и Дрессельхауса на состояния электрона в круговых квантовых кольцах /
В. В. Кудряшов, А. В. Баран // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат.
навук. – 2015. – № 1. – С. 86–91.
65
86.Кудряшов, В. В. Уровни энергии электрона в круговой квантовой точ ке в присутствии спин-орбитальных взаимодействий и магнитного поля / В. В. Кудряшов, А. В. Баран // Современные проблемы физики : Междунар. шк.-конф. молодых ученых и специалистов : сб. науч. тр., Минск, 13–15 июня, 2016 г. / под ред. В. В. Машко, Д. В. Новицкого, М. С. Усаченко. – Минск, 2016. – С. 68–72.
87.Baran, A. V. Spin-orbit interactions in semiconductor quantum ring in the
presence of magnetic field / A. V. Baran, V. V. Kudryashov // Int. J. Nanosci. – 2019. – Vol. 18, № 3–4. – P. 1940016.
88.Абрамовиц, М. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами / М. Абрамовиц, И. Стиган. – М. :
Наука, 1979. – 832 с.
89. Ландау, Л. Д. Квантовая |
механика (нерелятивистская теория) / |
Л. Д. Ландау , Е. М. Лифшиц. – М. |
: Наука, 1989. – 768 с. |
Научное издание
Баран Александр Валерьевич, Кудряшов Владимир Викторович
СПИН-ОРБИТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ВПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ
ИКОЛЬЦАХ
Редактор Т. Е. Янчук Художественный редактор В. В. Домненков
Технический редактор М. В. Савицкая Компьютерная верстка: А. В. Баран, И. В. Счеснюк
Подписано в печать 13.04.2021. Формат 70 × 1001/16. Бумага офсетная. Печать цифровая.
Усл. печ. л. 5,53. Уч.-изд. л. 4,0. Тираж 80 экз. Заказ 77.
Издатель и полиграфическое исполнение: Республиканское унитарное предприятие «Издательский дом «Беларуская навука». Свидетельства о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий
№1/18 от 02.08.2013, № 2/196 от 05.04.2017.
Ул. Ф. Скорины, 40, 220141, г. Минск.
