論文の概要: Probing electron spin dynamics in single telecom InAs(P)/InP quantum dots using the Hanle effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.08785v1
• Date: Fri, 11 Jul 2025 17:47:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-14 18:03:54.452918
• Title: Probing electron spin dynamics in single telecom InAs(P)/InP quantum dots using the Hanle effect
• Title（参考訳）: ハンル効果を用いた単一テレコムInAs(P)/InP量子ドットにおける電子スピンダイナミクスの探索
• Authors: Maja Wasiluk, Helena Janowska, Anna Musiał, Johann P. Reithmaier, Mohamed Benyoucef, Wojciech Rudno-Rudziński,
• Abstract要約: InAs(P)/InPの1つのQDにおける最初のハンル効果の実証実験を報告した。 これらの結果から,InP-based telecom QDsのスピンフォトンインタフェースへの応用の可能性が確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spins of carriers confined in quantum dots (QDs) are promising candidates for qubits due to their relatively long spin relaxation times. However, the electron spin dephasing, primarily driven by hyperfine interactions with nuclear spins, can limit their coherence. Here, we report the first Hanle effect demonstration in single InAs(P)/InP QDs emitting in the telecom C-band leading to experimental determination of electron spin dephasing time. Using polarization-resolved photoluminescence spectroscopy, we identified excitonic complexes and confirmed the presence of a negatively charged trion, exhibiting a degree of circular polarization (DOCP) of $-36\%$ under quasi--resonant excitation. From the analysis of Hanle linewidth and employing a previously reported value of the electron $g$-factor, we extracted an electron spin dephasing time of $T_2^{\ast} = 1.59 \pm 0.49~\mathrm{ns}$. Despite the large indium nuclear spin, the obtained $T_2^{\ast}$ is comparable to values reported for GaAs-based QDs, which we attribute to the larger volume of the InAs(P)/InP QDs. These findings confirm the potential of InP-based telecom QDs for use in spin-photon interfaces.
• Abstract（参考訳）: 量子ドット(QD)に閉じ込められたキャリアのスピンは、比較的長いスピン緩和時間のために量子ビットの候補となる。 しかし、主に核スピンとの超微細な相互作用によって駆動される電子スピンの脱落は、そのコヒーレンスを制限することができる。 本稿では,電信Cバンド中に放出される単一InAs(P)/InPQDにおける最初のHanle効果の実証を報告する。 偏光分解光ルミネッセンス分光法を用いてエキシトン錯体を同定し, 負電荷トリオンの存在を確認し, 準共鳴励起下での円偏光度(DOCP)が$-36\%であることを示した。 ハンル線幅の解析から、電子の$g$-factorの既報値を用いて、電子スピンの復号時間として$T_2^{\ast} = 1.59 \pm 0.49~\mathrm{ns}$を抽出した。 大きなインジウム核スピンにもかかわらず、得られた$T_2^{\ast}$はGaAsベースのQDに対して報告された値に匹敵するものであり、これはInAs(P)/InP QDの体積が大きいためである。 これらの結果から,InP-based telecom QDsのスピンフォトンインタフェースへの応用の可能性が確認された。

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