Resonance Effects of Excitons and Electrons: Basics and Applications

این کتاب انواع مختلفی از اثرات تشدید را بر روی اکسیتون‌ها، بی‌اکسیتون‌ها و مراکز الکترونیکی محلی (LEC) در جامدات، مانند تشدید پارامغناطیس و پاراالکتریک روی اکسیتون‌ها، رزونانس صوتی اکسایتون در انتقال‌های درون و بین باند، رادیو ارائه می‌کند. رزونانس دوگانه نوری بر روی اکسایتون ها، رزونانس دو هسته ای حفره ای روی بیاکسیتون های موضعی، ENDOR و ENDOR آکوستیک در LEC. معیارهای تولید فوتون ها، فونون ها و مگنون های همدوس توسط اکسیتون ها توضیح داده شده است. برهمکنش های اکسیتون ها و بی اکسیتون ها با مراکز پارامغناطیس و اسپین های هسته ای، برهمکنش غیرمستقیم بین کامپیوتر شخصی از طریق میدان اکسیتون ها و همچنین طیف شبه انرژی اکسیتون ها و سیستم های اسپین مورد بحث قرار می گیرند. ثابت شده است که برهمکنش مراکز پارامغناطیس با اکسیتون‌ها، نرخ آرامش اسپین مراکز پارامغناطیس را در مقایسه با حالت برهمکنش آنها با حامل‌های آزاد افزایش می‌دهد. اثرات مغناطیسی نوری غول پیکر در نیمه هادی های نیمه مغناطیسی به صورت تئوری تفسیر می شوند.

در سال های اخیر، دیدگاه جدیدی به این سیستم ها و تعاملات آنها اضافه شده است: می توان از آنها استفاده کرد. برای ذخیره و پردازش اطلاعات در قالب بیت های کوانتومی (کیوبیت ها)، بلوک های سازنده کامپیوترهای کوانتومی. اصول اولیه این فناوری نوظهور توضیح داده شده و نمونه هایی از رایانه های کوانتومی نوع نمایشی بر اساس اسپین های محلی در جامدات مورد بحث قرار می گیرند.

This book presents the various types of resonance effects on excitons, biexcitons and the local electronic centers (LEC) in solids, such as paramagnetic and paraelectric resonances on excitons, exciton acoustic resonance at intra- and interband transitions, radio-optical double resonance on excitons, hole-nuclear double resonance on localized biexcitons, ENDOR and acoustic ENDOR on LEC. The criteria for the generation of coherent photons, phonons and magnons by excitons are explained. The interactions of excitons and biexcitons with paramagnetic centers and nuclear spins, the indirect interaction between the PC through a field of excitons as well as the quasienergy spectrum of excitons and spin systems are discussed. It is proved that the interaction of paramagnetic centers with excitons increases the spin relaxation rate of paramagnetic centers in comparison with the case of their interaction with free carriers. The giant magneto-optical effects in semi-magnetic semiconductors are theoretically interpreted.

In recent years, a new perspective has been added to these systems and their interactions: They can be used for storing and processing information in the form of quantum bits (qubits), the building blocks of quantum computers. The basics of this emerging technology are explained and examples of demonstration-type quantum computers based on localized spins in solids are discussed.