Advertisement

Optical Aharonov-Bohm Effect in Type-II Quantum Dots

  • I. R. SellersEmail author
  • I. L. Kuskovsky
  • A. O. Govorov
  • B. D. McCombe
Chapter
Part of the NanoScience and Technology book series (NANO)

Abstract

The chapter describes the principles of and reviews recent progress on the Optical Aharonov-Bohm effect in quantum dots focusing on type-II quantum dot structures. Type-II quantum dots have been predicted to display the Optical Aharonov-Bohm effect (OABE) due to the strong polarization of an exciton that results from the spatial separation of the electrons and holes in such systems. The Aharonov-Bohm effect for type-II II–VI Zn(Mn)Te/ZnSe quantum dots is the principal topic of this chapter, with additional discussion of InGaAs/GaAs, InP/GaAs and GeSi type-II quantum dots, in which these effects have also been observed.

Keywords

Quantum Ring Dilute Magnetic Semiconductor System ZnSe Matrix Isoelectronic Center Electron Envelope Function 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Notes

Acknowledgements

B.D. McCombe acknowledges partial support from the National Science Foundation Grant: DMR 1008138, and the Office of the Provost, University at Buffalo. I.L. Kuskovsky acknowledges support from the National Science Foundation: DMR-1006050, and the Department of Energy, Office of Basic Energy Science (Division of Materials Science and Engineering), Award No. SC003739.

References

  1. 1.
    A.O. Govorov, S.E. Ulloa, K. Karrai, R.J. Warburton, Phys. Rev. B 66, 081309(R) (2002) ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    A.V. Kalameitsev, A.O. Govorov, V.M. Kovalev, JETP Lett. 68, 669 (1998) ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Y. Aharonov, D. Bohm, Phys. Rev. 115, 485 (1959) ADSCrossRefzbMATHMathSciNetGoogle Scholar
  4. 4.
    R.A. Webb, S. Washburn, C.P. Umbach, R.B. Laibowitz, Phys. Rev. Lett. 54, 2696 (1985) ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    G. Timp, A.M. Chang, J.E. Cunningham, T.Y. Chang, P. Mankiewich, R. Behringer, R.E. Howard, Phys. Rev. Lett. 58, 2814 (1987) ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    C.J.B. Ford, T.J. Thornton, R. Newbury, M. Pepper, H. Ahmed, D.D. Peacock, R.A. Ritchie, J.E.F. Frost, Appl. Phys. Lett. 54, 21 (1989) ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    A. Fuhrer, S. Luscher, T. Ihn, T. Heinzel, K. Ensslin, W. Wegscheider, M. Bichler, Nature (London) 413, 822 (2001) ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    A. Lorke, R.J. Luyken, A.O. Govorov, J.P. Kotthaus, J.M. Garcia, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 84, 2223 (2000) ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    N.A.J.M. Kleemans, I.M.A. Bominaar-Silkens, V.M. Fomin, V.N. Gladilin, D. Granados, A.G. Taboada, J.M. Garcia, P. Offermans, U. Zeitler, P.C.M. Christianen, J.C. Mann, J.T. Devreese, P. Koenraad, Phys. Rev. Lett. 99, 146808 (2007) ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    E. Ribeiro, A.O. Govorov, W. Carvalho Jr., G. Medeiros-Ribeiro, Phys. Rev. Lett. 92, 126402 (2004) ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    S. Miyamoto, O. Mountanabbir, T. Ishikawa, M. Eto, E.E. Haller, K. Sawano, Y. Shiraki, K.M. Itoh, Phys. Rev. B 82, 073306 (2010) ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    I.L. Kuskovsky, W. MacDonald, A.O. Govorov, L. Moroukh, X. Xei, M.C. Tamargo, M. Tadic, F.M. Peeters, Phys. Rev. B 76, 035342 (2007) ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    I.R. Sellers, V.R. Whiteside, I.L. Kuskovsky, A.O. Govorov, B.D. McCombe, Phys. Rev. Lett. 100, 136405 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    I.R. Sellers, V.R. Whiteside, A.O. Govorov, W.-C. Fan, W.-C. Chou, I. Khan, A. Petrou, B.D. McCombe, Phys. Rev. B 77, 241302(R) (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    L.G.G.V. Dias da Silva, S.E. Ulloa, A.O. Govorov, Phys. Rev. B 70, 155318 (2004) ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    A. Chaplik, JETP Lett. 62, 900 (1995) ADSGoogle Scholar
  17. 17.
    R.A. Romer, M.E. Raikh, Phys. Rev. B 67, 121304 (2003) CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    A.V. Maslov, D.S. Citrin, Phys. Rev. B 67, 121304 (2003) ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    Y. Gu, I.L. Kuskovsky, M. Van der Voort, G.F. Neumark, X. Zhou, M.C. Tamargo, Phys. Rev. B 71, 045340 (2005) ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    M. Jo, M. Endo, H. Kumano, I. Suemune, J. Cryst. Growth 301–302, 277 (2007) CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    Y. Gu, I.L. Kuskovsky, G.F. Neumark, Wide Gap Light Emitting Materials and Devices, 1st edn. (Wiley-VCH, New York, 2007), pp. 147–176 Google Scholar
  22. 22.
    V. Akimova, A.M. Akhekyan, V.I. Kozlovsky, Y.V. Korostelin, P.V. Shapin, Sov. Phys., Solid State 27, 1041 (1985) Google Scholar
  23. 23.
    Q. Fu, D. Lee, A.V. Nurmikko, L.A. Kolodziejski, R.L. Gunshor, Phys. Rev. B 39, 3173 (1989) ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    A. Muller, P. Bianucci, C. Piermarocchi, M. Fornari, I.C. Robin, R. André, C.K. Shih, Phys. Rev. B 73, 081306(R) (2006) ADSCrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    M.D. Pashley, K.W. Haberern, W. Friday, J.M. Woodall, P.D. Kirchner, Phys. Rev. Lett. 60, 2176 (1988) ADSCrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    M.C.-K. Cheung, A.N. Cartwright, I.R. Sellers, B.D. McCombe, I.L. Kuskovsky, Appl. Phys. Lett. 92, 032106 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    I.R. Sellers, H.Y. Liu, T.J. Badcock, K.M. Groom, D.J. Mowbray, M. Guttiérrez, M. Hopkinson, M.S. Skolnick, Physica E 26, 382 (2005) ADSCrossRefGoogle Scholar
  28. 28.
    F. Hatami, M. Grundmann, N.N. Ledenstov, F. Heinrichsdorff, R. Heitz, J. Böhrer, D. Bimberg, S.S. Ruvimov, P. Werner, V.M. Ustinov, P.S. Kop’ev, Zh.I. Alferov, Phys. Rev. B 57, 4635 (1998) ADSCrossRefGoogle Scholar
  29. 29.
    U. Manna, I.C. Noyan, Q. Zhang, I.F. Salakhutdinov, K.A. Dunn, S.W. Novak, R. Moug, M.C. Tamargo, G.F. Neumark, I.L. Kuskovsky, J. Appl. Phys. 111, 033516 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  30. 30.
    H.Y. Liu, I.R. Sellers, R.J. Airey, M.J. Steer, P.A. Houston, D.J. Mowbray, J. Cockburn, M.S. Skolnick, B. Xu, Z.G. Wang, Appl. Phys. Lett. 80, 3769 (2002) ADSCrossRefGoogle Scholar
  31. 31.
    M. Sugawara, K. Mukai, Y. Nakata, K. Otsubo, H. Ishilkawa, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 462 (2000) CrossRefGoogle Scholar
  32. 32.
    M.D. Teodoro, V.L. Campo, V. Lopez-Richard, E. Marega, G.E. Marques, Y. Galvao Gobato, F. Iikawa, M.J.S.P. Brasil, Z.Y. Abu Waar, V.G. Dorogan, Y.I. Mazur, M. Benamara, G.J. Salamo, Phys. Rev. Lett. 104, 086401 (2010) ADSCrossRefGoogle Scholar
  33. 33.
    M. Bayer, M. Korkusinski, P. Hawrylak, T. Gutbrod, M. Michel, A. Forchel, Phys. Rev. Lett. 90, 186801 (2003) ADSCrossRefGoogle Scholar
  34. 34.
    L. Schweidenback, T. Ali, A.H. Russ, J.R. Murphy, A.N. Cartwright, A. Petrou, C.H. Li, M.K. Yates, G. Kioseoglou, B.T. Jonker, A.O. Govorov, Phys. Rev. B 85, 245310 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  35. 35.
    B. Roy, H. Ji, S. Dhomkar, F.J. Cadeiu, L. Peng, R. Moug, M.C. Tamargo, I.L. Kuskovsky, Appl. Phys. Lett. 100, 213114 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  36. 36.
    B. Roy, H. Ji, S. Dhomkar, F.J. Cadieu, L. Peng, R. Moug, M.C. Tamargo, Y. Kim, D. Smirnov, I.L. Kuskovsky, Phys. Rev. B 86, 165310 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    M.H. Degani, M.Z. Maialle, G. Medeiros-Ribeiro, E. Ribeiro, Phys. Rev. B 78, 075322 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    A.M. Fisher, V.L. Campo Jr., M.E. Portnoi, R.A. Romer, Phys. Rev. Lett. 102, 096405 (2009) ADSCrossRefGoogle Scholar
  39. 39.
    B. Li, F.M. Peeters, Phys. Rev. B 83, 115448 (2011) ADSCrossRefGoogle Scholar
  40. 40.
    A.G. Kontos, N. Chrysanthakopoulos, M. Calamiotou, T. Kehagias, P. Komninou, U.W. Pohl, J. Appl. Phys. 90, 3301 (2001) ADSCrossRefGoogle Scholar
  41. 41.
    R.E. Balderas-Navarro, K. Hingerl, A. Bonanni, D. Stifter, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1650 (2001) CrossRefGoogle Scholar
  42. 42.
    V. Holy, G. Springholz, M. Pinczolits, G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 83, 356 (1999) ADSCrossRefGoogle Scholar
  43. 43.
    U. Manna, I.C. Noyan, Q. Zhang, I.F. Salakhutdinov, K.A. Dunn, S.W. Novak, R. Moug, M.C. Tamargo, G.F. Neumark, I.L. Kuskovsky, J. Appl. Phys. 111, 033516 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  44. 44.
    S.J. Kim, B.C. Juang, W. Wang, J.R. Jokisaari, C.Y. Chen, J.D. Phillips, X.Q. Pan, J. Appl. Phys. 111, 093524-8 (2012) ADSGoogle Scholar
  45. 45.
    J.M. Rorison, Phys. Rev. B 48, 4643 (1993) ADSCrossRefGoogle Scholar
  46. 46.
    M.C. Kuo, J.S. Hsu, J.L. Shen, K.C. Chiu, W.-C. Fan, Y.C. Lin, C.H. Chia, W.-C. Chou, M. Yasar, R. Mallory, A. Petrou, H. Luo, Appl. Phys. Lett. 89, 263111 (2006) ADSCrossRefGoogle Scholar
  47. 47.
    J.K. Furdyna, J. Appl. Phys. 64, R29 (1988) ADSCrossRefGoogle Scholar
  48. 48.
    H. Falk, J. Hübner, P.J. Klar, W. Heimbrodt, Phys. Rev. B 68, 165203 (2003) ADSCrossRefGoogle Scholar
  49. 49.
    V.R. Whiteside, Optical Aharonov-Bohm effect in type-II ZnTe/ZnTe quantum dots. Ph.D. Thesis, Department of Physics & Astronomy, University at Buffalo—SUNY, 2011 Google Scholar
  50. 50.
    A. Tardowski, C.J.M. Denissen, W.J.M. Dejonge, A.T.A.M. Dewaele, M. Demianiuk, R. Triboulet, Solid State Commun. 59, 199 (1986) ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

Authors and Affiliations

  • I. R. Sellers
    • 1
    Email author
  • I. L. Kuskovsky
    • 2
  • A. O. Govorov
    • 3
  • B. D. McCombe
    • 4
  1. 1.Department of Physics & AstronomyUniversity of OklahomaNormanUSA
  2. 2.Department of Physics, Queens CollegeCity University of New YorkFlushingUSA
  3. 3.Department of Physics & Astronomy, Clippinger Research LaboratoryOhio UniversityAthensUSA
  4. 4.Department of Physics, Fronczak Hall, University at BuffaloThe State University of New YorkBuffaloUSA

Personalised recommendations