In this work, the electronic structure of semiconductor nanostructures in magnetic fields is calculated. To this end, a numerical discretization scheme is developed that allows including magnetic fields in the Schrödinger equation in a gauge-invariant and nonperturbative manner. With this procedure, the gyromagnetic properties of electrons, holes, and excitons in realistic three-dimensional semiconductor quantum dots are calculated. Excellent agreement with recent experimental data verifies the accuracy of the approach. For a concrete application proposal, the analysis is extended to coupled pairs of quantum dots in external electric fields. Here, a pronounced tunable anisotropy of the hole spin splitting in magnetic fields is predicted that is introduced by piezoelectric charges. It is shown that this effect allows bias controlled single-spin manipulations in a static magnetic field.     «

In this work, the electronic structure of semiconductor nanostructures in magnetic fields is calculated. To this end, a numerical discretization scheme is developed that allows including magnetic fields in the Schrödinger equation in a gauge-invariant and nonperturbative manner. With this procedure, the gyromagnetic properties of electrons, holes, and excitons in realistic three-dimensional semiconductor quantum dots are calculated. Excellent agreement with recent experimental data verifies the...     »

In dieser Arbeit wird die elektronische Struktur von Halbleiter Nanostrukturen in magnetischen Feldern untersucht. Zu diesem Zweck wird ein numerisches Diskretisierungsverfahren entwickelt, das eine eichinvariante, nichtstörungstheoretische Berücksichtigung von magnetischen Feldern in der Schrödingergleichung erlaubt. Mit dieser Methode werden die gyromagnetischen Eigenschaften von Elektronen, Löchern und Exzitonen in realistischen, dreidimensionalen Halbleiter Quantenpunkten berechnet. Die ausgezeichnete Übereinstimmung mit neuesten experimentellen Daten bestätigt die Genauigkeit des Verfahrens. Zur Erarbeitung eines konkreten Anwendungsvorschlags wird die Untersuchung auf gekoppelte Paare von Quantenpunkten in externen elektrischen Feldern ausgedehnt. Hier wird eine starke, einstellbare Richtungsabhängigkeit der Aufspaltung von Löcher-Spins im Magnetfeld vorhergesagt, die durch piezoelektrische Ladungen ausgelöst wird. Es wird gezeigt, dass dieser Effekt elektrisch gesteuerte Einzel-Spin Manipulationen im statischen Magnetfeld erlaubt.     «

In dieser Arbeit wird die elektronische Struktur von Halbleiter Nanostrukturen in magnetischen Feldern untersucht. Zu diesem Zweck wird ein numerisches Diskretisierungsverfahren entwickelt, das eine eichinvariante, nichtstörungstheoretische Berücksichtigung von magnetischen Feldern in der Schrödingergleichung erlaubt. Mit dieser Methode werden die gyromagnetischen Eigenschaften von Elektronen, Löchern und Exzitonen in realistischen, dreidimensionalen Halbleiter Quantenpunkten berechnet. Die ausg...     »