Théorie quantique de la dynamique des spins de trous individuels dans les points quantiques

 

William Coish

Université McGill

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2011-2012

La cohérence quantique des spins individuels est un élément essentiel à la réalisation du traitement de l'information quantique avec les spins et est à la base de plusieurs idées pour des appareils électroniques basés sur le spin (la spintronique). Nous proposons une étude détaillée de la cohérence quantique du spin d'un trou individuel dans un point quantique, caractérisée par la mesure d'une séquence d'écho de spin. La majorité du travail théorique et expérimental dans le domaine de la dynamique des spins individuels s'applique aux électrons dans une bande de conduction (et non pas aux trous dans une bande de valence). En revanche, plusieurs nouvelles études indiquent que les spins des trous peuvent-être beaucoup plus cohérent que les spins d'électrons. De plus, pour les applications employant un couplage optique où des excitons (couples électron-trou) sont créés, la dynamique des spins des électrons ainsi que celle des trous sont pertinentes.

Dans notre étude, nous allons analyser un nouvel effet de rétrécissement motionnel qui était antérieurement négligé. D'autre part, nous allons examiner de nouveaux mécanismes de décohérence résultant du couplage des champs électriques et d'hybridation des bandes de trou-lourd et trou-léger. Ces deux derniers mécanismes sont important pour mieux comprendre la dynamique dans les points quantique réels, dû au fait qu'ils aient une forme imparfaite.