W materiałach półprzewodnikowych III-V wierzchołek pasma walencyjnego jest zdegenerowany. W przypadku funkcji falowych uwięzionych dziur występuje mieszanie pasm dziur ciężkich i lekkich poprzez oddziaływanie spin-orbita, które jest uwzględnione w hamiltonianie Kohna-Luttingera. Zmieszanie pasm prowadzi do wielu interesujących efektów, takich jak niewiążący (ang. antibonding) stan podstawowy pojedynczej dziury. Celem niniejszej pracy jest zbadanie konsekwencji sprzężenia pasm lekkiej i ciężkiej dziury w trzech zjawiskach. Po pierwsze: ocena wpływu tego procesu na intensywność emisji i na energię promieniowania fotonów emitowanych z układu dwóch samozorganizowanych półprzewodnikowych kropek kwantowych w zewnętrznym polu elektrycznym, która zachodzi na skutek rekombinacji w kompleksach ekscytonowych. Pod uwagę wzięto ekscytony obojętne (X0) oraz triony dodatnio i ujemnie naładowane (X+,X–). Po drugie: przeanalizowanie znaczenia tego sprzężenia dla oddziaływania wymiany pary dziur w molekule kwantowej w zewnętrznym polu elektrycznym. Po trzecie: zbadanie dynamiki przejść spinowych dziury w kropce elektrostatycznej w polu magnetycznym, wywołanych zaburzeniem w postaci zmiennego w czasie pola elektrycznego. Wyniki pracy opublikowano w: Phys. Rev. B 85, 085301, Phys. Rev. B 89, 245303, Semicond. Sci. Technol. 29, 115022, Semicond. Sci. Technol. 30, 055017.
Hole complexes in quantum dots: valence band mixing, optical and spin properties In III-V semiconductor materials the top of the valence bands is degenerated. In the case of wavefunctions of confined holes there is mixing of heavy- and light-hole bands due to spin-orbit interaction that is taken into account in Kohn-Luttinger Hamiltonian. The mixing of the bands leads to many interesting phenomena e.g. antibonding single-hole ground state. The aim of this work is to study the consequences of the coupling of the heavy- and light-hole bands in three areas. Firstly: to evaluate the impact of the mentioned mixing on emission intensities and energies of photons radiated by a system of two self-organized semiconductor quantum dots in the presence of external electric field, as an effect of recombination of excitonic complexes. Neutral excitons (X0) and both positive and negative trions (X+,X-) are taken into account. Secondly, to analyze the importance of the coupling for exchange energy of two holes in quantum molecules in external electric field. Thirdly, to study the dynamics of the spin transitions of the hole in electrostatic dot in magnetic field caused by perturbation of time-varying electric field. The results of this work were published in: Phys. Rev. B 85, 085301, Phys. Rev. B 89, 245303, Semicond. Sci. Technol. 29, 115022, Semicond. Sci. Technol. 30,055017.
