26、单GaAs/AlGaAs量子环中具有无序效应和维格纳分子的光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡

单GaAs/AlGaAs量子环中具有无序效应和维格纳分子的光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡

1. 引言

在量子环（QRs）中，阿哈罗诺夫 - 玻姆（AB）效应大多是通过在极低温度（约100mK）下的电学测量，观察电导和持续电流随外部磁场的振荡来实现的。近年来，通过使用II型量子点（QDs）和纳米级量子环，AB效应在几十开尔文的温度下也能通过光学实验观测到。在II型QDs中，壳层中单个电子或空穴的旋转会产生光学AB效应，而在量子环中，电子和空穴都会参与其中。

然而，大多数光学AB效应的测量是在量子环和II型QDs的集合体上进行的，尺寸分布和形态的不均匀性导致能量变化约为102meV，远大于激子AB振荡的能量变化（约10 - 1meV）。这限制了对单个电子 - 空穴对底层物理的研究，因此需要在单个量子环中测量光学AB振荡。但单个量子环中的激子AB振荡却很少被观测到，这主要是由于火山状各向异性结构导致的局域化，以及内部电场和杂质散射等因素。

与单量子环中光学AB效应相关的三种重要无序效应如下：
- 各向异性 ：量子环的各向异性会产生一个特征磁场，在该磁场下，圆周相位相干性的起始克服了波函数的局域化。
- 内部电场 ：当量子环中存在内部电场时，AB振荡会受到调制，这可能为利用电场和磁场控制量子环中的量子态开辟了新途径。
- 旋转对称性破坏 ：由于各向异性和局域杂质导致旋转对称性的破坏，在过渡磁场下会观察到光致发光光谱的反分裂。

此外，量子环中的关联效应的光学类比已在双激子分数AB效应方面进行了研究。在一维结构中，电子关联增强时，一