Skip to main content
Book cover

Physics of Quantum Rings pp 267–297Cite as

Optical Aharonov-Bohm Effect in Type-II Quantum Dots

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.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Chapter
USD   29.95
Price excludes VAT (USA)
  • DOI: 10.1007/978-3-642-39197-2_11
  • Chapter length: 31 pages
  • Instant PDF download
  • Readable on all devices
  • Own it forever
  • Exclusive offer for individuals only
  • Tax calculation will be finalised during checkout
eBook
USD   84.99
Price excludes VAT (USA)
  • ISBN: 978-3-642-39197-2
  • Instant PDF download
  • Readable on all devices
  • Own it forever
  • Exclusive offer for individuals only
  • Tax calculation will be finalised during checkout
Hardcover Book
USD   109.99
Price excludes VAT (USA)
Learn about institutional subscriptions
Fig. 11.1
Fig. 11.2
Fig. 11.3
Fig. 11.4
Fig. 11.5
Fig. 11.6
Fig. 11.7
Fig. 11.8
Fig. 11.9
Fig. 11.10
Fig. 11.11
Fig. 11.12
Fig. 11.13
Fig. 11.14
Fig. 11.15
Fig. 11.16
Fig. 11.17
Fig. 11.18
Fig. 11.19
Fig. 11.20
Fig. 11.21
Fig. 11.22

References

  1. A.O. Govorov, S.E. Ulloa, K. Karrai, R.J. Warburton, Phys. Rev. B 66, 081309(R) (2002)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  2. A.V. Kalameitsev, A.O. Govorov, V.M. Kovalev, JETP Lett. 68, 669 (1998)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  3. Y. Aharonov, D. Bohm, Phys. Rev. 115, 485 (1959)

    CrossRef  ADS  MATH  MathSciNet  Google Scholar 

  4. R.A. Webb, S. Washburn, C.P. Umbach, R.B. Laibowitz, Phys. Rev. Lett. 54, 2696 (1985)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  7. A. Fuhrer, S. Luscher, T. Ihn, T. Heinzel, K. Ensslin, W. Wegscheider, M. Bichler, Nature (London) 413, 822 (2001)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  8. A. Lorke, R.J. Luyken, A.O. Govorov, J.P. Kotthaus, J.M. Garcia, P.M. Petroff, Phys. Rev. Lett. 84, 2223 (2000)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  10. E. Ribeiro, A.O. Govorov, W. Carvalho Jr., G. Medeiros-Ribeiro, Phys. Rev. Lett. 92, 126402 (2004)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  13. I.R. Sellers, V.R. Whiteside, I.L. Kuskovsky, A.O. Govorov, B.D. McCombe, Phys. Rev. Lett. 100, 136405 (2008)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  15. L.G.G.V. Dias da Silva, S.E. Ulloa, A.O. Govorov, Phys. Rev. B 70, 155318 (2004)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  16. A. Chaplik, JETP Lett. 62, 900 (1995)

    ADS  Google Scholar 

  17. R.A. Romer, M.E. Raikh, Phys. Rev. B 67, 121304 (2003)

    CrossRef  Google Scholar 

  18. A.V. Maslov, D.S. Citrin, Phys. Rev. B 67, 121304 (2003)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  19. Y. Gu, I.L. Kuskovsky, M. Van der Voort, G.F. Neumark, X. Zhou, M.C. Tamargo, Phys. Rev. B 71, 045340 (2005)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  20. M. Jo, M. Endo, H. Kumano, I. Suemune, J. Cryst. Growth 301–302, 277 (2007)

    CrossRef  Google Scholar 

  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. V. Akimova, A.M. Akhekyan, V.I. Kozlovsky, Y.V. Korostelin, P.V. Shapin, Sov. Phys., Solid State 27, 1041 (1985)

    Google Scholar 

  23. Q. Fu, D. Lee, A.V. Nurmikko, L.A. Kolodziejski, R.L. Gunshor, Phys. Rev. B 39, 3173 (1989)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  24. A. Muller, P. Bianucci, C. Piermarocchi, M. Fornari, I.C. Robin, R. André, C.K. Shih, Phys. Rev. B 73, 081306(R) (2006)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  25. M.D. Pashley, K.W. Haberern, W. Friday, J.M. Woodall, P.D. Kirchner, Phys. Rev. Lett. 60, 2176 (1988)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  26. M.C.-K. Cheung, A.N. Cartwright, I.R. Sellers, B.D. McCombe, I.L. Kuskovsky, Appl. Phys. Lett. 92, 032106 (2008)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  31. M. Sugawara, K. Mukai, Y. Nakata, K. Otsubo, H. Ishilkawa, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 462 (2000)

    CrossRef  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  33. M. Bayer, M. Korkusinski, P. Hawrylak, T. Gutbrod, M. Michel, A. Forchel, Phys. Rev. Lett. 90, 186801 (2003)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  37. M.H. Degani, M.Z. Maialle, G. Medeiros-Ribeiro, E. Ribeiro, Phys. Rev. B 78, 075322 (2008)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  38. A.M. Fisher, V.L. Campo Jr., M.E. Portnoi, R.A. Romer, Phys. Rev. Lett. 102, 096405 (2009)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  39. B. Li, F.M. Peeters, Phys. Rev. B 83, 115448 (2011)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  40. A.G. Kontos, N. Chrysanthakopoulos, M. Calamiotou, T. Kehagias, P. Komninou, U.W. Pohl, J. Appl. Phys. 90, 3301 (2001)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  41. R.E. Balderas-Navarro, K. Hingerl, A. Bonanni, D. Stifter, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1650 (2001)

    CrossRef  Google Scholar 

  42. V. Holy, G. Springholz, M. Pinczolits, G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 83, 356 (1999)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    ADS  Google Scholar 

  45. J.M. Rorison, Phys. Rev. B 48, 4643 (1993)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  47. J.K. Furdyna, J. Appl. Phys. 64, R29 (1988)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  48. H. Falk, J. Hübner, P.J. Klar, W. Heimbrodt, Phys. Rev. B 68, 165203 (2003)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

  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. 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)

    CrossRef  ADS  Google Scholar 

Download references

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.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Department of Physics & Astronomy, University of Oklahoma, 440W Brooks Street, Norman, OK, 73017, USA

    I. R. Sellers

  2. Department of Physics, Queens College, City University of New York, 65-30 Kissena Blvd, Flushing, NY, 11376, USA

    I. L. Kuskovsky

  3. Department of Physics & Astronomy, Clippinger Research Laboratory, Ohio University, Athens, OH, 45701, USA

    A. O. Govorov

  4. Department of Physics, Fronczak Hall, University at Buffalo, The State University of New York, Buffalo, NY, 14260, USA

    B. D. McCombe

Authors
  1. I. R. Sellers
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. I. L. Kuskovsky
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. A. O. Govorov
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. B. D. McCombe
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to I. R. Sellers .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Institute for Integrative Nanosciences Institute for Integrative Nanosciences, Leibniz Institute for Solid State and Ma, Dresden, Germany

    Vladimir M. Fomin

Rights and permissions

Reprints and Permissions

Copyright information

© 2014 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Sellers, I.R., Kuskovsky, I.L., Govorov, A.O., McCombe, B.D. (2014). Optical Aharonov-Bohm Effect in Type-II Quantum Dots. In: Fomin, V. (eds) Physics of Quantum Rings. NanoScience and Technology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39197-2_11

Download citation