Спиновая динамика электронов и экситонов в квантовых ямах и квантовых точках

• Автор: Глазов, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

1 Влияние межчастичного взаимодействия на спиновую релаксацию электронов

1.1 Спиновая релаксация носителей заряда (обзор)

1.2 Кинетическая теория спиновой релаксации с учетом элекхронэлектронньтх столкновений

1.2.1. Интеграл межэлектронных столкновений

1.2.2 Спиновое расщепление в полупроводниках

1.2.3 Решение кинетического уравнения. Тензор обратных времен спиновой релаксации

1.2.4 Спиновая релаксация невырожденного двумерного электронного газа

1.2.5 Спиновая релаксация двумерного электронного газа с произвольной степенью вырождения

1.3 Сопоставление с экспериментальными данными

1.4 Краткие итоги

2 Спиновая динамика двумерных электронов в условиях электронного парамагнитного резонанса
О—""

2.1 Влияние магнитного поля на спиновую релаксацию носителей (обзор)
2.2 Интерференция ларморовского и циклотронного эффектов
2.2.1 Релаксация продольной компоненты спина
2.2.2 Время поперечной релаксации
2.3 Сравнение с экспериментом
2.4 Спиновая динамика в структурах большим спин-орбитальным расщеплением
2.4.1 Спиновые биения без магнитного поля
2.4.2 Влияние внешнего магнитного поля на спиновые биения
2.5 Краткие итоги
Спиновые биения электронного газа во внешнем магнитном поле
3.1 Оптическая ориентация спинов свободных носителей в двумерном
электронном газе (обзор)
3.2 Механизмы формирования оптических сигналов Керра и Фарадея
3.3 Спиновые биения двумерного электронного газа при резонансном
возбуждении трионов и экситонов
3.3.1 Резонансное возбуждение трионов
3.3.2 Резонансное возбуждение экситонов
3.4 Сопоставление с экспериментом
3.5 Краткие итоги
Тонкая структура и спиновая динамика экситонов в квантовых точках
4.1 Тонкая структура экситонных состояний в квантовых точках (обзор)
4.2 Тонкая структура экситонных состояний в немагнитных квантовых точках
4.2.1 Структура экситонного уровня .5' — Р
4.2.2 Структура экситонного уровня Р — Р
4.3 Экситонные уровни в квантовых точках с единичным магнитным ионом
4.4 Сравнение с экспериментом
4.5 Краткие итоги

порядок величины согласуется с грубой оценкой эффективности циклотронного механизма замедления спиновой релаксации, (шст)2 ~ 9. Это обстоятельство, а также зависимость темна спиновой релаксации от-подвижности носителей, полученная на серии подобных образцов [56], указывают на доминирующую роль механизма Дьяконова-Переля в спиновой релаксации электронного газа в изученных структурах. Согласно [56, 58] измеренная ширина линии парамагнитного резонанса не зависит от ориентации магнитного поля. Поэтому спиновое расщепление изотропно в плоскости структуры. В качестве подгоночного параметра использовалась частота спиновой прецессии на уровне Ферми ГД,.. (1Д.. = р2кр/1г, если доминирует слагаемое Рашбы или = РкуЦг для слагаемого симметрии Дрес-сельхауза). Наилучшее согласие для образца, представленного на левой панели рис. 2.3, достигнуто при П*.,.. = 4 х 108 с-1, а для образца иа правой панели -(1кг. = 1.1 х 109 с-1. Порядок величины согласуется с оценками, сделанными в [64]. Некоторое расхождение экспериментальных данных и теоретических кривых можно объяснить нагревом образца, эффектами электрон-электронных столкновений и возможным вкладом механизма Эллиота-Яфета в спиновую релаксацию. Конкретный тип спин-зависимых слагаемых в изученных структурах можно установить только путем подробного исследования полевой зависимости времени продольной релаксации Т (в), которые не проводились. Однако микроскопические расчеты [62] показывают, что интерфейсный вклад в спин-орбиталыюе взаимодействие, который имеет вид слагаемого Дрессельхауза (пропорциональный /?х), в структурах на основе Э!/Э1Се примерно на порядок величины меньше, чем полученный из подгонки экспериментальных данных. Таким образом, можно заключить, что спиновое расщепление в изученных структурах обусловлено слагаемым Рашбы.