Tempos de relaxação e decoerência em ensembles de pontos quânticos

Medidas experimentais foram realizadas para determinar as escalas de tempo de relaxacao e decoerencia do spin eletronico como bit quântico. A estrutura dos estados de exciton foi investigada com o objetivo de servir como estados intermediarios na manipulacao do spin. O sistema utilizado para o estudo de decoerencia e um ensemble de pontos quânticos auto-formados semicondutores. Dois temas servem como eixos centrais dos tres experimentos desenvolvidos nesta tese: a polarizacao de spin e o fator g de Lande. No primeiro experimento, ao incluir o efeito do reservatorio termico, foi obtido o grau de polarizacao do spin (populacoes dos niveis up e down) para as camadas s e p. O desdobramento dos niveis orbitais em subniveis de spin permitiu obter a magnitude do fator g para estes estados. Mudando a orientacao do campo magnetico, foram observadas as anisotropias do tensor g e a sua relacao com os detalhes do potencial de confinamento. Estas caracteristicas permitiram inferir o tempo de relaxacao T1. A medida da polarizacao resolvida no tempo foi realizada atraves de es-pectroscopia optica de bombeio-prova. Os pulsos de luz e o campo magnetico transverso permitem que uma polarizacao liquida seja inicializada. A rotacao de Kerr permitiu observar oscilacoes desta polarizacao em torno do campo magnetico com frequencia determinada pelo fator g. A perda da coerencia de fase do spin resulta no decaimento destas oscilacoes numa escala de tempo T2. Medidas realizadas num ensemble de spins implicam em que o tempo de decoerencia encontra-se limitado pela escala de defasagem T¤2< T2. Uma tecnica semelhante a refocalizacao por spin-eco em experimentos de ressonância magnetica nuclear, foi aplicada utilizando pulsos de laser para reverter a defasagem do ensemble. Tanto a possibilidade de medir o sinal de eco como o tempo de decoerencia foram medidos como funcao da temperatura. A estrutura de niveis de exciton e a sua distribuicao no ensemble foi estudada tambem com espectroscopia de bombeio-prova. Foram observados batimentos quânticos entre os niveis de estrutura fina do exciton para sis-temas 0D e 2D limitados pelo tempo de recombinacao. Abstr