本文在处理InAs单电子量子点哈密顿模型时,将自旋-轨道(SO)相互作用作为微扰项,计算在Fock-Darwin本征函数下SO相互作用的矩阵元,利用其对能级和波函数的二阶修正,并且考虑新的能级对g因子和有效质量m*的影响,计算得到在声子协助下电子的自旋弛豫率Γ的表达式.给出了InAs量子点中声子协助的电子自旋弛豫率Γ对于限制势频率ω0.、温度T、纵向高度z0及磁场B等参量有不同的依赖关系,其中温度对于电子的自旋弛豫起着主导作用,横向限制势频率次之,磁场和纵向高度的作用再次之.1)在InAs量子点中,ω0的增加对应着有效横向尺寸d的变小,对Γ的值有明显的抑制作用;2)随着T的提高ω0对于电子自旋反转的抑制作用逐渐减弱,T对Γ的影响明显,从1 K增加到7 K时自旋反转弛豫迅速增加,Γ从103s-1增加到108s-1量级;3)Γ随高度z0的增加而变小,在T=1 K时厂总的量级为100-103s-1,而随着T的增加(T=6K)它将逐渐超过z0的增加对弛豫率Γ的影响;4)Γ随磁场B变化曲线在不同的ω0时均形成一个峰值,而峰值几乎出现在同一B值,这归因于InAs有相当大的g因子使得随磁场增加时塞曼项^Hz对能级产生影响将超过^HSO.
自旋弛豫率 自旋-轨道(SO)相互作用 InAs量子点 Fock-Darwin本征函数