物理与电子学院学术报告

报告题目: 低维半导体体系中波函数的磁场调控

报告人: 许秀来 研究员（中国科学院物理研究所，光物理重点实验室，Email: xlxu@iphy.ac.cn）

时 间: 2015年10月12日（周一）上午10:00-11:00

地 点: 中南大学新校区物理与电子学院多功能报告厅（116室）

报告摘要：单个半导体量子点中的单粒子波函数调控在实现固态量子信息处理和自旋电子学中具有重要的意义。通常垂直的磁场通过回旋共振可以调控粒子的横向波函数，而我们通过磁场在单个单量子点中实现了纵向波函数调控。对于纯InAs金字塔形或削顶金字塔形量子点，由于量子点基底的限制作用较弱，空穴往往占据量子点的底部，而电子往往占据量子点的中心位置，导致了从基底指向顶部的固有电偶极矩。当施加从量子点基底指向顶点方向的磁场，在基底平面内空穴的波函数将会受到压缩。由于量子点对空穴有从顶部到基底线性减小的限制作用，空穴波函数在磁场作用下收缩的过程中，其质心将会向量子点顶部移动；而对于电子，其波函数质心几乎不移动。从而导致了固有偶极矩方向的改变在沿着磁场方向上波函数的调控。

同时我们通过多体激子态的强抗磁效应直接观测到了单个量子点和浸润层的耦合。在高激发功率条件下，通过库仑相互作用，载流子占据量子点或者浸润层的能级将会形成带较高负电的激子态。当浸润层中的电子与量子点中的空穴复合后，我们观测到了一个非常大的正抗磁系数，该抗磁系数比量子点中激子的抗磁系数大了几乎一个数量级。在此耦合系统中，当量子点中的电子和空穴复合后，我们观测到了一个非常大的负抗磁系数，其值是纯量子点系统中的负抗磁系数的5倍左右，这种大的负抗磁系数是由于电子空穴复合发光后，浸润层或者量子点激发态剩余的电子波函数扩展到浸润层所导致的。在这种情况下，由于失去了空穴的吸引，量子点平面内末态波函数的扩展要比初态大的多。发射光子的特性依赖于浸润层中大的电子波函数扩展意味着不同维度系统的耦合，这种现象通过施加不同方位的磁场也得到了证实。该结果提供了一种新的方法来观测零维和二维体系中的杂化态，对研究近藤物理以及实现自旋基固态量子信息处理具有重要的意义。

报告人简历：许秀来,中国科学院物理研究所研究员、博士生导师,课题组长。1996毕业于吉林大学电子工程系。1999年在中国科学院长春光机与物理研究所获得硕士学位。2005年于剑桥大学卡文迪许实验室获得博士学位。2005-2011年在日立剑桥实验室先后担任博士后研究员、终身研究员和高级研究员。2009-2011年兼任剑桥大学CLARE HALL学院的RESEARCH FELLOW。2011年入选中国科学院‘百人计划’任特聘研究员，2014年被评为中科院物理所研究员。已经在Nature Physics，Nano Letters，Nano Research, Scientific Reports, Physics Review B，Applied Physics Letters，New Journal of Physics等杂志发表文章50多篇，申请欧洲专利2项。