Исследовалась поляризованная люминесценция в магнитном поле ансамбля экситонов в квантовых точках типа 1 (In,Al)As/AlAs с непрямой запрещенной зоной. Было обнаружено:

1. Расщепление максимумов полос люминесценции неоднородного ансамбля локализованных экситонов в магнитном поле в двух круговых поляризациях на несколько порядков превышает зеемановское расщепление каждого отдельного экситона в ансамбле. Величина этого расщепления пропорциональна ширине распределения экситонов по энергиям и изменению g-фактора экситона.
2. Низкоэнергетическая компонента полосы поляризованной люминесценции в магнитном поле может иметь меньшую интенсивность, чем высокоэнергетическая. Это, на первый взгляд, противоречит больцмановскому распределению экситонов по зеемановским подуровням.

Оба эти эффекта обусловлены зависимостью экситонного g-фактора экситона от энергии локализации. В наноструктурах на основе кубических полупроводников, благодаря смешиванию состояний легких и тяжелых дырок, как g-фактор электрона [1] так и g-фактор дырки в экситоне зависят от энергии квантования экситона.

Полученные результаты справедливы не только для неоднородных ансамблей квантовых точек. Линии излучения экситонов и примесных центров в кристаллах и наноструктурах всегда неоднородно уширены, а g-фактор всегда зависит от энергии. Вопрос лишь в величинах неоднородного уширения и g-фактора.

Таким образом, при определении g-фактора из спектров люминесценции в магнитном поле необходимо учитывать неоднородную ширину линий излучения.

Зависимость g-фактора от энергии экситона может сильно повлиять на активно исследуемые эффекты блокировки мод, спинового эха и спиновой когерентности в квантовых точках.

Публикации

1. [1]. L.V. Kotova, T.S. Shamirzaev, D.R. Yakovlev, V.P. Kochereshko, M. Bayer, Phys. Rev. B, 111, ArtNo: #115427, 2025