Hướng Định Spin Đơn Phân và Xác Định Thời Gian Giải Phóng Spin Trong Cấu Trúc Giếng Lượng Tử

Springer Science and Business Media LLC - Tập 690 - Trang F1.2.1-F1.2.6 - 2002
Sergey D. Ganichev1,2, Sergey N. Danilov1, Martin Sollinger1, Dieter Weiss1, Werner Wegscheider1, Wilhelm Prettl1, Vasily V. Bel’kov1, Eugenius L. Ivchenko2
1Fakultät für Physik, Universität Regensburg, Regensburg, Germany
2A. F. Ioffe Physicotechnical Institute, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Nghiên cứu chỉ ra rằng việc định hướng spin quang đơn phân của các hạt mang điện tự do trong các giếng lượng tử (QWs) cấu trúc zinc-blende gây ra một dòng điện, mà hướng của nó thay đổi khi chuyển đổi độ xoáy của bức xạ từ phân cực tròn trái sang phân cực tròn phải, dẫn đến hiệu ứng quang điện tròn. Dân số không cân bằng monobola của các trạng thái spin lên và spin xuống đã được đạt được qua sự kích thích quang hồng ngoại xa của các cấu trúc QWs GaAs/AlGaAs kiểu p- và n-. Hai phương pháp được giới thiệu cho phép xác định thời gian giải phóng spin. Một phương pháp dựa vào hiệu ứng Hanle trong trường từ được kích thích qua hiệu ứng quang điện tròn, phương pháp còn lại là sự tẩy màu nhạy cảm với spin của sự hấp thụ. Khác với các phương pháp thường dùng trong định hướng spin quang, trong trường hợp kích thích terahertz này chỉ có một loại hạt mang điện tham gia vào các quá trình định hướng và giải phóng spin.

Từ khóa

#hướng spin đơn phân #giếng lượng tử #thời gian giải phóng spin #hiệu ứng quang điện tròn #GaAs/AlGaAs

Tài liệu tham khảo

S.A. Wolf, D.D. Awschalom, R.A. Buhrman, J.M. Daughton, S. von Molnar, M.L. Roukes, A.Y. Chtchelkanova, and D.M. Treger, Science 294, 1488 (2001). T.C. Damen, L. Vina, J.E. Cunningham, J. Shah, and L.J. Sham, Phys. Rev. Lett. 67, 3432 (1991). L.J. Sham, J. Phys.: Condens. Matter 5, A51 (1993). J. Fabian, and S. Das. Sarma, J. Vac. Sci. Technol. B 17, 1708 (1999). S. D. Ganichev, S. N. Danilov, J. Eroms, W. Wegscheider, D. Weiss, W. Prettl, and E. L. Ivchenko, Phys. Rev. Lett. 86, 4358 (2001). S. D. Ganichev, Physica B 273–274, 737 (1999). W. Hanle, Ztschr. Phys. 30, 93 (1924). Optical orientation, ed. F. Meier, and B. P. Zakharchenya, (Elsevier, 1984). S. D. Ganichev, V.V. Bel’kov, J. Eroms, E. L. Ivchenko, S.A. Tarasenko, M. Sollinger, F.-P. Kalz, D. Weiss, and W. Prettl, Proc. 9th Int. Symp. Nanostructures: Physics and Technology. St.Petersburg, Russia, p. 252 (2001). E.L. Ivchenko, Yu. Lyanda-Geller, and G.E. Pikus, JETP Lett. 50, 175 (1989)]; Sov. Phys. JETP 71, 550 (1990)]. E.L. Ivchenko, A.A. Kiselev, and M. Willander, Sol. State Commun. 102, 375 (1997). X. Marie, T. Amand, P. Le. Jeune, M. Paillard, P. Renucci, L.E. Golub, V.D. Dymnikov, and E.L. Ivchenko, Phys. Rev. 60, 5811 (1999). E. V. Beregulin, S. D. Ganichev, K. Yu. Glukh, and I. D. Yaroshetski, Sov. Phys. Semicond. 21, 615 (1987) M. Helm, T. Fromherz, B. N. Murdin, C. R. Pidgeon, K. K. Geerinck, N. J. Hovenyer, W. Th. Wenckebach, A. F. G. van der Meer, and P. W. van Amersfoort, Appl. Phys. Lett. 63, 3315 (1993) W. J. Li, B. D. McCombe, J. P. Kaminski, S. J. Allen, M. I. Stockman, L. S. Muratov, L. N. Pandey, T. F. George, and W. J. Schaff, Semicond. Sci. Technol. 9, 630 (1994) R. Ferreira, and G. Bastard, Phys. Rev. B. 43, 9687 (1991). S. D. Ganichev, H. Ketterl, W. Prettl, E. L. Ivchenko, and L. E. Vorobjev, Appl. Phys. Lett. 77, 3146 (2000); S. D. Ganichev, E. L. Ivchenko, and W. Prettl, Physica E (in press). Note, that to obtain the LPGE linearly polarized radiation with the electric field vector E oriented at 45 degrees to the direction x was used. L.E. Vorobjev, D.V. Donetskii, and L.E. Golub, JETP Lett. 63, 981 (1996) G. Bastard, and R. Ferreira, Europhys. Lett. 23, 439 (1993).