القا برهمكنش تبادلي توسط تك فوتون در ميكروكاواك نيمه رساناي مغناطيسي

Indirect Exchange Induction by Single Photon inside a Microcavity

در اين مقاله به مطالعه جفت شدگي اسپين هاي جايگزيده در يك نقطه كوانتومي كه درون يك ميكروكاواك نيمه رسانا قرار دارد مي پردازيم. با جفت شدن مد كاواك و اكسايتون هاي نقطه كوانتومي، اكسايتون- پولاريتون ايجاد مي شود كه فرميون هاي تشكيل دهنده آن از طريق انرژي تبادلي با اسپين هاي جايگزيده برهمكنش مي كنند. حل دقيق هاميلتوني سامانه كه بصورت كاملاً كوانتومي در نظر گرفته شده است نشان مي دهد كه يك پولاريتون مي تواند باعث ايجاد برهمكنش تبادلي غير مستقيم ناهمسانگرد ميان اسپين هاي جايگزيده شود. قدرت اين جفت شدگي به دما وابسته است. در دماهاي خيلي پايين همبستگي فرومغناطيسي بدون افزايش قابل ملاحظه جمعيت اكسايتون ها مشاهده گرديد.

In this paper we study the correlation between localized spins in a quantum dot (QD) inside a semiconducting microcavity. By the coupling between cavity mode and QD excitons, exciton-polaritons are to be produced which the fermions interact with the localized spins via indirect exchange. Exact solutions of the system Hamiltonian which is considered fully quantum mechanically shows that single polariton can cause anisotropic indirect exchange between localized spins. The strength of this coupling depends to the temperature. In extremely low temperatures ferromagnetic coupling is shown without considerable increase in the population of the excitons.