UNTANGLING THE VALLEY STRUCTURE OF STATES FOR INTRAVALLEY EXCHANGE ANISOTROPY IN LEAD CHALCOGENIDES QUANTUM DOTS

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

We put forward a generalized procedure which allows to restore the bulk-like electron and hole wave functions localized in certain valleys from the wave functions of quantum confined electron/hole states obtained in atomistic calculations of nanostructures. The procedure is applied to the lead chalcogenide quantum dots to accurately extract the intravalley velocity matrix elements and the constants of the effective intravalley Hamiltonian of the exchange interaction for the ground exciton state in PbS and PbSe quantum dots. Our results suggest that intravalley parameters in PbS quantum dots are much more anisotropic than the ones in PbSe. Renormalization of the velocity matrix elements, forbidden band gap, valley and exchange splittings of exciton and exciton binding energy are also calculated.

Авторлар туралы

I. Avdeev

Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: ivan.avdeev@mail.ioffe.ru
Ресей, 194021, Saint Petersburg

M. Nestoklon

Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ivan.avdeev@mail.ioffe.ru
Ресей, 194021, Saint Petersburg

Әдебиет тізімі

  1. L. Efros and L. E. Brus, ACS Nano 15, 4, 6192 (2021).
  2. P. Tamarat, E. Prin, Y. Berezovska, A. Moskalenko, T. P. T. Nguyen, C. Xia, L. Hou, J.-Baptiste Trebbia, M. Zacharias, L. Pedesseau, C. Katan, M. I. Bodnarchuk, M. V. Kovalenko, J. Even, and B. Lounis, Nature Communications 14, 229 (2023).
  3. D. Avdeev, S. V. Goupalov, and M. O. Nestoklon, Phys. Rev. B 107, 035414 (2023).
  4. M. O. Nestoklon, K. Erik, D. R. Yakovlev, E. A. Zhukov, M. M. Glazov, M. A. Semina, E. L. Ivchenko, E. V. Kolobkova, M. S. Kuznetsova, and M. Bayer, Nano Lett. 23, 8218 (2023).
  5. M. Luttinger and W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955).
  6. P. C. Sercel and K. J. Vahala, Phys. Rev. B 42, 3690 (1990).
  7. Zunger, Quantum Theory of Real Materials, Kluwer International Series in Engineering and Computer Science 348, 173 (1996).
  8. Benchamekh, M. O. Nestoklon, J.-M. Jancu, and P. Voisin, Semiconductor Modeling Techniques, Springer Series in Materials Scienc 159, 19 (2012).
  9. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. B 136, B864 (1964).
  10. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev. A 140, A1133 (1965).
  11. B. Boykin, G. Klimeck, M. Friesen, S. N. Coppersmith, P. von Allmen, F. Oyafuso, and S. Lee, Phys. Rev. B 70, 165325 (2004).
  12. O. Nestoklon, L. E. Golub and E. L. Ivchenko, Phys. Rev. B 73, 235334 (2006).
  13. D. Avdeev, Phys. Rev. B 99, 195303 (2019).
  14. S. Liangfeng, J. J. Choi, D. Stachnik, A. C. Bartnik, B.-R. Hyun, G. G. Malliaras, T. Hanrath, and F. W. Wise, Nature Nanotech. 7, 369 (2012).
  15. Sukhovatkin, S. Hinds, L. Brzozowski, and E. H. Sargent, Science 324, 1542 (2009).
  16. A. Tisdale, K. J.Williams, B. A. Timp, D. J. Norris, E. S. Aydil, and X.-Y. Zhu, Science 328, 1543 (2010).
  17. N. Poddubny, M. O. Nestoklon, and S. V. Goupalov, Phys. Rev. B 86, 03532 (2012).
  18. D. Avdeev, A. N. Poddubny, S. V. Goupalov, and M. O. Nestoklon, Phys. Rev. B 96, 08531 (2017).
  19. D. Avdeev, M. O. Nestoklon, and S. V. Goupalov, Nano Lett. 20, 8897 (2020).
  20. Svane, N. E. Christensen, M. Cardona, A. N. Chantis, M. van Schilfgaarde, and T. Kotani, Phys. Rev. B 81, 24512 (2010).
  21. C. Bartnik, A. L. Efros, W.-K. Koh, C. B. Murray, and F. W. Wise, Phys. Rev. B 82, 19531 (2010).
  22. S. V. Goupalov, Phys. Rev. B 84, 03730 (2011).
  23. S. V. Goupalov, Nanoscale 15, 1230 (2023).
  24. G. F. Koster, J. O. Dimmock, R. G. Wheeler, and H. Statz, The Properties of the Thirty-Two Point Groups, M.I.T. Press, Cambridge (1963).
  25. J. O. Dimmock and G. B. Wright, Phys. Rev. A 135, 821 (1964).
  26. Kang and F. W.Wise, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1632 (1997).
  27. S. V. Goupalov, E. L. Ivchenko and M. O. Nestoklon, Phys. Rev. B 106, 12530 (2022).
  28. P.-O. Löwdin, J. Chem. Phys. 18, 365 (1950).
  29. M. Abdel-Rehim, R. B. Morgan, D. A. Nicely, and W. Wilcox, SIAM J. Sci. Comp. 32, 129 (2010).
  30. O. Nestoklon, R. Benchamekh, and P. Voisin, J. Phys.: Condens. Matter 28, 30580 (2016).
  31. E. L. Ivchenko and M. O. Nestoklon, JETP 94, 644 (2002).
  32. D. Avdeev, M. O. Nestoklon, and S. V. Goupalov, Nano Lett. 22, 7751 (2022).
  33. S. V. Goupalov, P. Lavallard, G. Lamouche, and D. S. Citrin, Fiz. Tverd. Tela 45, 730 (2003).
  34. S. V. Gupalov, E. L. Ivchenko, and A. V. Kavokin, JETP 86, 388 (1998).
  35. S. V. Gupalov and E. L. Ivchenko, Phys. Sol. State 42, 2030 (2000).
  36. J. N. Zemel, J. D. Jensen and R. B. Schoolar, Phys. Rev. A 140, 330 (1965).
  37. Moreels, K. Lambert, D. Smeets, D. De Muynck, T. Nollet, J. C. Martins, F. Vanhaecke, A. Vantomme, C. Delerue, G. Allan, and Z. Hens, ACS Nano 3, 3023 (2009).
  38. F. W. Wise, Acc. Chem. Res. 33, 773 (2000).
  39. E. Lifshitz, M. Bashouti, V. Kloper, A. Kigel, M. S. Eisen, and S. Berger, Nano Lett. 3, 857 (2003).
  40. G. L. Bir and G. E. Pikus, Symmetry and StrainInduced Effects in Semiconductors, Wiley (1974).
  41. Zee, Group theory in a nutshell for physicists, Princeton Univ. Press (2016).
  42. S. Matteson and R. S. Tsay, J. Amer. Stat. Association 112, 623 (2017).
  43. A. Varshalovich, A. N. Moskalev, and V. K. Khersonskii, Quantum Theory of Angular Momentum, World Scientific (1988).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».