論文の概要: Probing the nonlocality of Landau levels in GaAs quantum wells through modified Purcell factors, Lamb shifts and dipole emitted spectra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21528v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 17:15:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.494663
- Title: Probing the nonlocality of Landau levels in GaAs quantum wells through modified Purcell factors, Lamb shifts and dipole emitted spectra
- Title（参考訳）: 改良パーセル因子、ラムシフトおよび双極子放射スペクトルによるGaAs量子井戸のランダウ準位非局所性の推定
- Abstract要約: 2次元の電子ガスでは、強磁場は電子を量子化されたサイクロトロン軌道に閉じ込める。
磁気距離によって設定された最小のLandau軌道でさえ、数台のTeslaのフィールドに対して数十ナノメートルに及ぶ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.37282630026096597
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In a two-dimensional electron gas, a strong perpendicular magnetic field confines electrons to quantized cyclotron orbits, giving rise to Landau levels with discrete orbit radii. Even the smallest Landau orbit, set by the magnetic length, spans tens of nanometers for fields of a few Tesla, imposing an intrinsic nonlocal response to electromagnetic excitations. From a microscopic theory of the nonlocal susceptibility, we derive the Green's function, the central quantity governing all electromagnetic interactions, and evaluate Purcell factors, Lamb shifts, and emission spectra from a proximal dipole emitter beyond the Markov and rotating-wave approximations. Significant nonlocal effects resulting from spatial dispersion of the Landau level response modify the response for experimentally relevant situations up to distances of hundreds of nanometers and, in particular, brighten locally dipole-forbidden transitions due to near-field gradients at multiples of the cyclotron frequency. The relevant length scales are typical of state-of-the-art nanostructured terahertz architectures, and some of our nonlocal features are consistent with recent experiments using Landau level polaritons.
- Abstract（参考訳）: 2次元の電子ガスでは、強い垂直磁場が電子を量子化されたサイクロトロン軌道に閉じ込め、個別の軌道半径でランダウ準位を上昇させる。
磁気距離によって設定された最小のランダウ軌道でさえ、少数のTeslaの磁場に対して数十ナノメートルに及ぶ。
非局所感受性の微視的理論から、グリーン関数、すべての電磁相互作用を管理する中心的な量、およびマルコフ及び回転波近似を超えた近位双極子放射体からのパーセル因子、ラムシフト、発光スペクトルを導出する。
ランダウレベル応答の空間的分散に起因する重要な非局所効果は、数百ナノメートルの距離までの実験的な状況に対して応答を変化させ、特にサイクロトロン周波数の倍の近接場勾配による局所的な双極子禁止遷移を明るくする。
関係する長さスケールは、最先端ナノ構造テラヘルツアーキテクチャの典型であり、我々の非局所的特徴の一部は、ランダウ準分極を用いた最近の実験と一致している。
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