28、量子环中光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡及相关效应

量子环中光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡及相关效应

1. 无序效应下的光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡

1.1 无序导致的反交叉分裂

当量子环（QR）的旋转对称性因无序而被破坏时，反交叉分裂（即光致发光（PL）峰中间的凹陷）在量子数 (L) 变化时会变得显著。可以使用一个 δ 函数散射势 (U_{imp}^{e,h}δ(θ_{e,h} - θ_{0}^{i})) 来描述无序情况，其中 (θ_{0}^{i}) 是位于电子/空穴轨道上杂质的固定角度。通过理论估算，当 (U_{imp}^{e,h} \sim 50 µeV) 时，分裂约为 (110 µeV)，这与测量的反交叉值（(60 \sim 120 µeV)）相近。不过，在弱和强激发下，从 (L = -3) 到 (L = -4) 的跃迁中都未观察到凹陷，这表明当强磁场克服无序效应时，旋转对称性得以恢复，量子数 (L) 具有良好的定义。

1.2 单量子环中双激子维格纳分子的分数光学阿哈罗诺夫 - 玻姆振荡

在准一维量子环中，电子关联效应增强，可能形成电子维格纳分子（WM）。对于光学实验，量子环中的双激子（XX）是激子维格纳分子的良好候选者。

• AB 振荡周期对比 ：实验发现，双激子（XX）的 AB 振荡周期（(\Delta B_{XX} \sim 0.5T)）比单激子（X）的（(\Delta B_{X} \sim 1.8T)）短，这种分数 AB 振荡源于量子环中的双激子维格纳分子。
• 理论计算与分析 ：为解释分数周期，计算了不同轨道角动量 (L) 下双激子（(E_{L}^{XX})）和单