$L$-valley electron $g$ factor in bulk GaAs and AlAs
本文用三带$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$模型和紧束缚模型研究了GaAs和AlAs体材料$L$ -谷中传导电子的Landé$g$-因子。我们发现$L$ -谷$g$ -因子是高度各向异性的，并且可以由两个分量$g_{\perp}$和$g_{\|}$表征。$g_{\perp}$接近自由电子Landé因子，但$g_{\|}$受远程带的强烈影响。远程频带对$g_{\|}$的贡献取决于如何处理远程频带。然而，当磁场是在Voigt配置，这是在实验中广泛使用的，不同的模型给出几乎相同的$g$ -因子。
2008-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of Bi-doped GaAs(001) semiconductors
尽管Bi掺杂GaAs在光电子学和拓扑绝缘体等领域有着巨大的应用潜力，但其电子能带结构的实验研究却很少。原因是生长的复杂性，其倾向于使体积，特别是表面性质处于不确定的状态。在这里，我们提出了一个深入调查的结构和电子特性的GaAsBi外延生长的分子束外延高（001）晶体顺序和明确的表面结构明显从低能电子衍射。X-射线和紫外光电子能谱以及角度分辨的光电子能谱数据在可变的光子能量允许解开Bi丰富的表面层与$(1\times3)$对称性的影响纳入GaAs体基质中的Bi原子。Bi浓度的影响高达$\approx 1$ \%集成在GaAs块体中是可见的角度分辨的光电子能谱后，温和的离子轰击和随后的退火步骤。我们的结果的解释是通过密度泛函理论模拟散装和$β2(2\times 4)$重建板的几何形状和没有Bi。在实验和理论中，GaAs重空穴和轻空穴体能带的色散中的Bi诱导的能量偏移是明显的，这与光学带隙中的调制以及因此的光电应用有关。
2018-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Spin Dynamics in Optically Excited Bulk GaAs at Low Temperatures
本文介绍了在低温下提高光激发条件下GaAs体材料中电子自旋动力学的研究。我们的时间分辨法拉第旋转测量产生亚纳秒电子自旋退相时间在很宽的范围内的n-掺杂浓度的定量协议与微观处理的电子自旋动力学。计算结果表明，在高激发条件下，自旋退相运动窄化的发生和崩溃。我们还发现，在较低的激发条件下，发生金属-绝缘体转变的掺杂密度周围的自旋退相时间的峰值。然而，高激发的实验结果可以解释没有金属-绝缘体转变。因此，我们属性的自旋退相时间的影响，筛选和散射的自旋动力学的激发电子的峰值。
2009-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Influence of photoexcitation depth on luminescence spectra of bulk GaAs single crystals: application to defect structure characterization
体GaAs光致发光的调查结果，提出了从近表面层的不同厚度的用于激发的光的波长接近，但一些大于激子吸收共振（所谓的“体”光激发）。只有激子和带边发光下看到的带间激发，而在“体”激发下，光谱是更多的信息。在本工作中研究的所有样品的带间激发光谱几乎是相同的，而体激发PL光谱是不同的样品和激发深度，并提供信息的深层次点缺陷组成的散装材料。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multi-photon schemes for mid-infrared detection : Comparative study of bulk GaAs and Ge$_{1-x}$Sn$_x$
University of Toronto（多伦多大学）
本文研究了GaAs和Ge$_{1-x}$Sn$_x$在中红外波段的多光子吸收特性，通过比较两种方案发现Ge$_{1-x}$Sn$_x$在特定条件下非线性响应更强。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence pressure coefficients of InAs/GaAs quantum dots
采用原子经验赝势方法，在“体能带的应变线性组合”方法下，计算了17个不同量子点形状、尺寸和合金化分布的自组装InAs/GaAs量子点的带隙压力系数.我们的研究结果证实了实验观察到的显着减少的带隙压力系数从散装值。我们发现，非线性压力系数的体InAs和GaAs是负责这些减少。我们还发现了一个粗略的普遍的压力系数与带隙的关系，同意定量与实验结果。我们发现GaAs上电子波函数的百分比与量子点的带隙和压力系数之间存在线性关系。这些线性关系可以用来得到电子波函数的信息。
2004-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Dynamics Due to Exchange Interaction with Holes in Bulk GaAs
本文研究了p型掺杂GaAs中电子-空穴交换相互作用（Bir-Aronov-Pikus机制）引起的电子自旋动力学。我们讨论在何种条件下，这种机制的自旋弛豫时间是，在原则上，访问实验技术，特别是2-光子光电发射，但也法拉第/克尔效应测量。我们给出了数值结果的自旋弛豫时间的范围内的p型掺杂密度和温度。然后，我们超越弛豫时间近似和数值计算自旋相关的电子动力学，包括自旋翻转电子空穴交换散射和自旋守恒载流子库仑散射的玻尔兹曼散射积分的水平。我们表明，电子动力学偏离简单的自旋弛豫动力学的电子激发在高能量的热化不发生快于自旋弛豫时间。我们还提出了一个推导的屏蔽的电子-空穴交换散射的影响，并得出结论，它可以被忽略的情况下的GaAs，但可能成为重要的窄隙半导体。
2010-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Photoexcitation Depth on Luminescence Spectra of Bulk GaAs Single Crystals and Defect Structure Characterization
体GaAs光致发光的研究结果是从不同厚度的近表面层，用于激发光的波长接近，但一些大于激子吸收共振（所谓的体光激发）。在带间激发下，只观察到激子和带边发光，而在体激发下，光谱信息更多。在本工作中研究的所有样品的带间激发光谱几乎是相同的，而体激发PL光谱是不同的样品和激发深度，并提供信息的深层次点缺陷组成的散装材料。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Real-time ab initio description of the photon-echo mechanisms in extended systems: the case study of bulk GaAs
在本文中，我们提出了一个从头算实时分析的自由偏振衰减和光子回波在扩展系统。作为原型材料，我们研究了体GaAs驱动的超短激光脉冲为10 fs（能量扩展为0.4 eV），频率调谐在连续的光谱。我们计算了电子极化P（t），并定义了一个计算程序来提取偶极子近似下的回波信号。结果得到在低和高场制度，并与两个层次的系统（TLS）模型，从头计算模拟提取的参数进行比较。从头计算结果是在低场的情况下，TLS的最佳协议，而一些差异，观察到在高场制度的GaAs的多频带的性质变得相关。在高场区，我们计算脉冲面积，并寻找脉冲面积接近π的注量。我们强调，这样的能量密度远低于GaAs的损伤阈值。然而，由于激光脉冲激发的能量窗口中的跃迁偶极子的强烈依赖性，无法定义面积的唯一值。
2022-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Surface-bulk hybridization enhances the Berry curvature dipole in GaAs(110)
Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden（德累斯顿亥姆霍兹中心IFW凝聚态物理理论研究所）；Centro Atómico Bariloche, Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET)（巴里洛切原子中心，纳米科学与技术研究所（阿根廷核能委员会-国家科学研究委员会））；Instituto Balseiro（巴尔塞罗研究所）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat）
通过第一性原理计算，发现表面弛豫促进GaAs(110)表面态与体态杂化，产生贝里曲率热点，从而增强表面贝里曲率偶极子。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accurate Electronic, Transport, and Bulk Properties of Gallium Arsenide (GaAs)
我们报告准确的，计算的电子，运输，和大量的锌砷化镓（GaAs）的性质。我们的从头算，非相对论，自洽计算采用局域密度近似（LDA）势和原子轨道的线性组合（LCAO）形式主义。我们严格遵循Bagayoko，Zhao和William（BZW）方法，并由Ekuma和Franklin（BZW-EF）进行了改进。我们计算的直接带隙为1.429 eV，实验晶格常数为5.65325 μ m，与实验值非常吻合。计算的总态密度数据再现了几个实验确定的峰。我们预测的平衡晶格常数，体积模量，和低温带隙为5.632 Ω，75.49 GPa，和1.520 eV，分别。后两者与相应的75.5 GPa（74.7 GPa）和1.519 eV的实验值非常吻合。这项工作强调了局域密度近似（LDA）描述和准确预测半导体性质的能力，前提是计算符合DFT的有效性条件[AIP Advances，4，127104（2014）]。
2016-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation under identical Dresselhaus and Rashba coupling strengths in GaAs quantum wells
本文研究了GaAs量子阱中相同Dresselhaus和Rashba耦合强度下的自旋弛豫，采用传统的共线统计和螺旋统计两种方法，前者的能谱中不包含自旋轨道耦合项，后者的能谱中包含自旋轨道耦合项.我们表明，只有边际差异的自旋弛豫时间从这两个不同的统计。我们进一步证明，在考虑了Dresselhaus自旋轨道耦合的立方项后，（1，1，0）方向的自旋弛豫时间变得有限，但仍比其他两个垂直方向的自旋弛豫时间长得多.详细研究了在不同条件下沿这一特殊方向自旋弛豫的性质。
2006-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Control of spin coherence in $n$-type GaAs quantum wells using strain
研究表明，在适当的条件下，体反转非对称型应变诱导的自旋轨道耦合可以有效地改善（001）GaAs量子阱中的Dresselhaus自旋分裂，使自旋寿命提高两个数量级，达到纳秒量级.在不同的条件下，如温度，电场和电子密度的自旋退相时间的应变操纵的效率进行了详细的研究。
2005-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Interplay of the exciton and electron-hole plasma recombination on the photoluminescence dynamics in bulk GaAs
我们提出了一个系统的研究激子/电子空穴等离子体光致发光动力学在体GaAs的各种晶格温度和激发密度。激子和电子-空穴对复合之间的竞争主导了发光的开始。我们表明，金属到绝缘体的转变，诱导的温度和/或激发密度，可以直接监测的载流子动力学和时间分辨的光谱特性的光发射。的光致发光的上升时间的载流子密度的依赖性强烈修改周围的晶格温度为49 K，对应于激子结合能（4.2毫电子伏）。类似地，当激发密度为120- 180 × 10^15 cm^-3时，上升时间对晶格温度的依赖性会发生相对突变，这比考虑了许多体修正后计算出的GaAs莫特密度大5倍。
2005-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch-Wave Interferometry of Driven Quasiparticles in Bulk GaAs
本文发现强THz激光驱动的体相GaAs边带偏振可视为Bloch波的类Michelson干涉图，并提出解析模型计算电子-重/轻空穴对的量子相位差，实验与理论吻合，为提取材料参数提供了简单方法。
2023-05-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Generation and propagation of super-high-frequency bulk acoustic wave in GaAs
相干超高频（SHF）振动提供了一个很好的工具，调制和控制半导体中的激励。在这里，我们调查的压电产生和传播的纵向体声波（LBAWs）的频率高达20 GHz的GaAs晶体使用体声波谐振器（BAWRs）的基础上的压电薄膜ZnO薄膜。我们发现，BAWRs的电声转换效率敏感地依赖于ZnO薄膜的溅射条件。的BAWRs，然后用于研究的传播特性的LBAWs在GaAs中的频率和温度范围从1到20 GHz和10和300 K，分别，迄今为止还没有实验访问。我们发现在80 ~ 300 K温度范围内GaAs的本征声吸收主要是热声子散射。相反，在较低的温度下，固有声吸收在频率相关的值处饱和。用不同的传播长度进行的实验表明，饱和度与样品边界处反射期间的损耗有关。我们还展示了高品质因数的声学布拉格反射器上制作的设备。这里提出的结果证明了嵌入GaAs基纳米结构的高质量声学谐振器的可行性，从而为电激励SHF LBAW调制和控制其特性开辟了道路。
2019-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Measurement of spin diffusion in semi-insulating GaAs
我们用光学瞬态光栅光谱测量了半绝缘GaAs（100）中光学取向电子的自旋扩散。捕获和复合不会迅速耗尽光激发的人口。88 +/-12cm2/s的自旋扩散系数在15 K至150 K的温度下大致恒定，并且自旋扩散长度为至少450 nm。我们表明，它是可能的，使用自旋扩散来估计电子扩散系数。由于电子-电子相互作用，电子扩散比自旋扩散大1.4倍。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin and orbital moments of nanoscale Fe3O4 epitaxial thin film on MgO/GaAs(100)
在MgO/GaAs（100）自旋电子异质结上制备了纳米Fe 3 O 4外延薄膜，并用X射线磁性圆二色性（XMCD）对其进行了研究。我们观测到总磁矩为（3.32 ± 0.1）uB/f. u.，保留83%的体积值。非猝灭轨道矩为（0.47 ± 0.05）uB/f.u.通过仔细应用求和规则得到了证实。这些结果为Fe 3 O 4/MgO/GaAs（100）异质结构的体状总磁矩和大的轨道磁矩提供了直接的实验证据，对自旋电子学的应用具有重要意义.
2015-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Spin transport and spin conversion in compound semiconductor with non-negligible spin-orbit interaction
在室温下对n-GaAs中自旋泵浦诱导的自旋输运进行了定量研究。GaAs具有不可忽略的自旋轨道相互作用，使得由于GaAs的逆自旋霍尔效应（ISHE）引起的电动势对用铂（Pt）自旋检测器检测到的电动势有贡献。由Pt自旋检测器检测到的电动势具有相反的极性，由于自旋电流流动的相反方向，这表明成功的自旋输运的n-GaAs沟道中的Ni 80 Fe 20/GaAs双层测量。考虑了n-GaAs沟道中ISHE效应的二维自旋扩散模型揭示了室温下n-GaAs（NSi = 4 × 10^16 cm-3）中自旋扩散长度的精确值t_s = 1.09 μ m，约为传统模型估计值的一半。
2015-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Pauli blockade of the electron spin flip in bulk GaAs
利用强光抽运下的时间分辨光学取向，实验测定了非掺杂GaAs中电子自旋翻转时间（t_sf）与k的关系。当电子动能从2变化到30 meV时，t_sf单调减小一个数量级以上。在所报道的实验的高激发密度和低温下，导带电子的主要自旋翻转机制是Bir-Aronov-Pikus。通过蒙特卡罗模拟，我们证明了相空间填充效应导致自旋翻转的阻塞，产生随激发密度增加的t_sf。这些效果得到的值t_sf高达30纳秒，在k=0，最长的报告自旋弛豫时间在未掺杂的GaAs在没有一个磁场。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron spin relaxation in GaAs$_{1-x}$Bi$_x$: Effects of spin-orbit tuning by Bi incorporation
本文从微观自旋动力学Bloch方程出发，研究了具有Bi组分的$n$型和本征GaAs $_{1-x}$ Bi $_x$ $0\le x \le 0.1$中的电子自旋弛豫. Bi的掺入显着降低自旋弛豫时间作为修改的自旋-轨道相互作用的结果。我们证明了GaAs $_{1-x}$ Bi $_x$中自旋弛豫时间的密度和温度依赖性与GaAs中的类似。同时，在本征样品中，Bir-Aronov-Pikus机制与D 'yakonov-Perel'机制相比可以忽略不计.由于没有直接测量的电子有效质量在整个组成范围内的调查，我们进一步探讨了电子自旋弛豫的电子有效质量的可能变化的效果。
2012-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Infinite spin diffusion length of any spin polarization along direction perpendicular to effective magnetic field from Dresselhaus and Rashba spin-orbit couplings with identical strengths in (001) GaAs quantum wells
本文介绍了Koralek { \em et al.} [Nature { \bf 458}，610（2009）]提供了强有力的证据，证明任何自旋极化沿着垂直于来自$(001)$ GaAs量子阱中具有相同强度的Dresselhaus和Rashba自旋-轨道耦合的有效磁场的方向的无限自旋扩散长度，由Cheng { \em et al.}预测。[Phys. Rev. B { \bf 75}，205328（2007）]。
2009-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance and spin-orbit coupling in Fe/GaAs/Au tunnel junctions
本文报道了在外延金属半导体系统Fe/GaAs/Au中观察到的隧穿各向异性磁电阻效应。所观察到的电阻的两重各向异性可以通过反转偏置电压来切换，这表明该效应源于界面处的自旋-轨道耦合的干涉。相应的模型计算再现实验结果非常好。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elementary specific spin and orbital moments of ultrathin CoFeB amorphous films on GaAs(100)
在GaAs（100）衬底上制备了CoFeB纳米非晶薄膜，并对其进行了X射线磁圆二色性（XMCD）和透射电子显微镜（TEM）研究。我们发现，在非晶态薄膜中，Co和Fe的轨道磁矩与自旋磁矩的比值比块状晶态Co和Fe的提高了300%以上，具体地说，一个很大的轨道矩为0.56*10^-6 B的自旋磁矩，同时Co原子的自旋磁矩与体相hcp Co的自旋磁矩相当。在GaAs（100）衬底上的CoFeB薄膜中所观察到的UMA与CoFeB中Co原子的自旋轨道耦合增强有关。本工作提供了GaAs（100）衬底上CoFeB非晶薄膜中UMA与基元比自旋和比轨道矩相关的实验证据，这对自旋电子学的应用具有重要意义。
2016-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Multivalley spin relaxation in $n$-type bulk GaAs in the presence of high electric fields
本文用微观自旋动力学Bloch方程方法研究了高电场作用下$n$型GaAs体材料中的多通道自旋弛豫，其中包括$Γ$和$L$谷.我们发现，自旋弛豫时间随电场单调减少，这不同于二维的情况下，被确认由于体积的$Γ$谷的Dresselhauss自旋轨道耦合的立方形式。除了自旋弛豫时间的直接调制，电场也强烈地影响自旋弛豫的密度和温度依赖性。与无场条件下自旋弛豫时间随晶格温度的单调减小相反，在电场的影响下，自旋弛豫时间减小得更慢，在小电子密度和高电场的情况下，自旋弛豫时间甚至单调增大.由于热电子温度的反常晶格温度依赖性，我们甚至预测了在中等电场下弱掺杂样品中的峰。至于$L$谷，我们表明，而不是发挥的作用，“漏”的总自旋极化的量子阱系统中，在散装他们作为一个“动量阻尼区”，防止电子漂移到更高的动量状态。这倾向于抑制非均匀加宽，因此导致自旋弛豫时间的增加。
2011-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Energy-resolved electron-spin dynamics at surfaces of p-doped GaAs
利用自旋、时间和能量分辨的双光子光电子能谱研究了p型掺杂GaAs不同表面的电子自旋弛豫。这些结果进行了对比与散装的时间分辨法拉第旋转测量以及计算的Bir-Aronov-Pikus自旋翻转机制所获得的结果。由于在（100）表面处的能带弯曲区域中的空穴密度减小，自旋弛豫时间朝向较低能量增加超过两个数量级。在平带（011）表面，得到了与我们对体GaAs的测量和计算相一致的恒定自旋弛豫时间。
2005-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Surface acoustic wave modes in two-dimensional shallow void inclusion phononic crystals on GaAs
本文用有限元法计算了二维声子晶体中的声表面波，声子晶体由一个正方形排列的浅的、2 ~ 3微米深的圆柱形空隙夹杂组成。在（001）GaAs半空间上，[110]方向的瑞利波模式、与层状衬底相关的Sezawa和Lamb模式、高频纵向表面波和体波表现出混杂和模式相互作用。纵向，垂直和水平剪切体波色散被观察到的表面声波在一个浅的声子晶体上的重要阈值。这导致衰减和表面有界性特性的急剧变化，使得超声模式在其他大部分体波辐射色散分支连续模式中具有减小的衰减。
2018-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic control of spin-orbit fields: a first-principles study of Fe/GaAs junctions
从第一性原理出发，揭示了Fe/GaAs界面自旋轨道场的微观结构。基于对称性的方法允许从任何面内磁化方向的电子能带结构获得一般布洛赫态的自旋轨道场-它们的幅度和方向。它表明，自旋轨道场不仅取决于跨界面的电场，但也令人惊讶地强烈的Fe磁化方向，打开其磁控制的前景。这些结果为研究铁磁/超导体系中的自旋轨道输运和光学现象提供了重要线索。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective-Hamiltonian reconstruction through Bloch-wave interferometry in bulk GaAs driven by strong THz fields
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Institute for Terahertz Science and Technology, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校太赫兹科学与技术研究所）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Exponent（埃克塞庞特公司）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文通过高阶边带生成与吸收光谱结合，利用Bloch波干涉仪确定体GaAs中电子-空穴有效哈密顿量参数，发现太赫兹场影响下GaAs带隙可能比以往测量值大10 meV。
2026-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Density dependence of spin relaxation in GaAs quantum well at room temperature
利用时间分辨圆偏振泵浦-探测光谱技术研究了室温下本征GaAs量子阱中电子自旋弛豫与载流子密度的关系。结果表明，自旋弛豫时间在较低密度区随密度的增加而增加，其中线性D 'yakonov-Perel'自旋-轨道耦合项占主导地位;当密度较大时，自旋弛豫时间随密度的增加而减小，立方D 'yakonov-Perel'自旋-轨道耦合项占主导地位.这些特征与Lü { \em et al.}的理论预测一致。[Phys. Rev. B { \bf 73}，125314（2006）]。一个完全微观计算的基础上数值求解动力学自旋布洛赫方程与D 'yakonov-Perel'和Bir-Aronov-Pikus机制，再现自旋弛豫的密度依赖性非常好。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
"Listening" to the spin noise of conduction electrons in bulk n:GaAs
我们报告了一个全面的研究随机电子自旋涨落-自旋噪声-在轻掺杂（$n$型）体GaAs，这是使用灵敏的光学磁强计的基础上非共振法拉第旋转测量。研究了电子自旋噪声频谱随电子密度、磁场、温度、探测激光波长和强度以及相互作用体积的变化。电子自旋寿命$τ_s$推断的自旋噪声谱的宽度，并与直接测量的$τ_s$使用传统的汉勒效应方法进行比较。这两种方法都揭示了$τ_s$对探测激光的波长和强度的强烈和相似的依赖性，突出了子带隙吸收效应对名义上的“非微扰”自旋噪声测量的不期望的影响。作为温度的函数，自旋噪声功率从1.5 K到30 K近似线性地增加，正如对于服从费米-狄拉克统计的简并电子所预期的那样，但是具有额外的零温度偏移。最后，随着探测激光器的横截面积缩小并且探测的电子减少，由于电子自旋噪声而测量到的法拉第旋转波动会增加，正如预期的那样。
2009-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical control of spin-orbit splitting in GaAs and InGaAs epilayers
利用时间分辨克尔旋转谱测量了GaAs和InGaAs外延层中自旋分裂能随抽运-探测距离、电压和磁场的变化。样品的应变可以在低温恒温器中使用机械虎钳施加的三点和四点弯曲进行可再现地控制。我们发现，自旋分裂的幅度与所施加的张力和电压线性增加。一个应变漂移扩散模型是用来与测量的自旋轨道分裂的样品中的应变量的大小。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy dissipation of electrons at a p-type GaAs(110) surface
电子从扫描隧道显微镜的尖端注入到p型GaAs（110）表面已被用来诱导发光的块。原子分辨的光子图显示，显着减少的发光强度在Ga原子附近的局部表面状态。基于第一性原理计算和速率方程方法对入射隧穿电子的整个能量耗散过程进行了定量分析。我们的研究表明，在体电子态的复合过程被抑制的快速电子散射在表面上，和电子主要通过表面态进行非辐射复合。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles studies of orbital and spin-orbit properties of GaAs, GaSb, InAs, and InSb zinc-blende and wurtzite semiconductors
我们采用第一性原理技术，以适当地描述半导体（修改后的贝克-约翰逊势添加到交换相关功能），以获得电子能带结构的锌锗和纤锌矿相的GaAs，GaSb，InAs，和InSb。我们提取相关的价带和导带在区中心的自旋轨道场，通过拟合的自旋分裂所造成的缺乏空间反演对称性的这些大块晶体结构，已知的功能形式-三阶多项式。我们还确定了自旋轨道矢量场（导带）和平均自旋（价带）在动量空间中的取向。我们描述了自旋轨道参数对阳离子和阴离子原子量的依赖性。这些结果应该是有用的自旋输运，自旋弛豫，和自旋光学取向建模的半导体异质结构，以及为现实的研究基于超导体的马约拉纳纳米线，自旋轨道耦合的准确值是必要的。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic effects on infrared spectra of GaAs and GaP
通过对体材料GaAs和GaP的研究，从第一性原理出发，给出了详细的红外光谱及其温度依赖关系。精细功能和低温趋势的预测响应证实了实验。光谱是从远红外线到带心光学声子频率的两倍来计算的。治疗依赖于电介质的极化和声子-声子相互作用的理论的最新发展。
2004-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Variational quantum Monte Carlo ground state of GaAs
变分量子Monte Carlo计算报告的块状GaAs半导体，以目前的价值观的基态能量，晶格常数，体积模量，和一些派生的属性。统计精度明显高于其余的差异，实验值，特别是总能量上限。与实验结果吻合较好。并与密度泛函计算结果进行了比较。我们的结果的准确性与这些计算中最好的结果相当。
1996-07-18 chem-ph cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Strong spin-orbit interactions and weak antilocalization in carbon doped p-type GaAs heterostructures
本文以自旋轨道相互作用为研究目标，对掺碳p型GaAs/AlGaAs异质结的低场磁电阻效应进行了全面的研究。同时观察到以下异常强的自旋-轨道相互作用的签名：在Shubnikov-de Haas振荡的跳动，由于存在的两个自旋分裂子带的经典的正磁阻，和弱的反本地化倾角的磁阻。自旋-轨道诱导的费米能级重空穴子带分裂约占总费米能级的30%。从弱反局域化测量中提取的在70 mK的温度下约2.5 $μ$ m的空穴的相位相干长度，对于相位相干p型纳米器件的制造是有希望的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface, bulk and surface structure of heteroepitaxial altermagnetic α-MnTe films grown on GaAs(111)
本文研究GaAs(111)上异质外延交替磁性α-MnTe薄膜的合成，揭示其体相缺陷结构、应变释放机制及氧化对表面的影响，为调控其交替磁性特性提供潜在机会。
2025-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Hole-Spin Dynamics in Optically Excited Bulk GaA
我们目前的实验和理论结果后，超快光激发在体GaAs的空穴自旋动力学。实验的差分传输进行了比较与动力学计算的动量分辨空穴分布，其中包括载流子，载流子声子和载流子杂质相互作用的玻尔兹曼散射积分的水平。我们获得良好的协议与实验确定的空穴自旋弛豫时间，但指出，根据如何提取的自旋极化动力学，偏离指数衰减在短时间内发生。我们还从理论上研究了重p掺杂GaAs在低温下的自旋弛豫行为。
2010-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Hole spin relaxation in intrinsic and $p$-type bulk GaAs
我们从全微观动力学自旋Bloch方程方法研究了本征和$p$型体GaAs中的空穴自旋弛豫。与以往对空穴自旋动力学的研究不同，我们明确地考虑了带内相干性和非极性的空穴-光学-声子相互作用，这两个因素对空穴自旋弛豫都有重要的影响.分析了D 'yakonov-Perel'和Elliott-Yafet机制对空穴自旋弛豫的相对贡献。在计算中，对空穴自旋弛豫起重要作用的屏蔽常数采用无规相位近似处理。在本征GaAs中，我们的结果与室温下的实验数据吻合得很好，其中空穴自旋弛豫被证明是由Elliott-Yafet机制主导的。我们还发现，空穴自旋弛豫强烈依赖于温度和预测的谷的密度依赖性的空穴自旋弛豫时间在低温下由于空穴-电子散射。在$p$型GaAs中，我们预测了自旋弛豫时间与空穴密度的关系在低温下会出现一个峰值，这是由于在简并和非简并区域中屏蔽的不同行为造成的。在散射事件期间屏蔽和动量交换之间的竞争也可以导致在低密度区域中空穴自旋弛豫时间的密度依赖性中的谷。在高温下，由于小的屏蔽常数，屏蔽效应被抑制。此外，我们预测的非单调依赖性的空穴自旋弛豫时间与温度相关的屏蔽连同空穴-声子散射。最后，我们发现，D 'yakonov-Perel'机制可以显着贡献的…（因篇幅限制省略）
2010-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Relaxation in Quasi-1D GaAs Mesowires: Control via Electric Field and Aspect Ratio
我们报告的GaAs准一维介线的自旋弛豫的测量，依赖于自旋噪声光谱，从而增加到现有的体的自旋弛豫研究在散装，二维和零维系统。除了温度和磁场的依赖性，我们修改的自旋弛豫时间，通过施加的电场和纵横比的中间线，这表明可扩展的自旋电子器件具有可控的自旋弛豫是可以实现的。总的来说，我们观察到更高的自旋弛豫时间相比，散装与自旋噪声表现出Dyakonov-Perel散射和其他散射行为的中间线。光谱自旋噪声数据部分解释通过Glazov-Sherman模型，其中，扩散和弹道自旋弛豫占。
2021-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valence band splitting in bulk dilute bismides
用密度泛函理论计算了不同原子组态和Bi浓度的GaAs $_{1-x}$ Bi $_x$体系的电子结构.结果表明，在$Γ$点处，轻空穴带和重空穴带之间存在Bi诱导的劈裂.我们发现我们的计算分裂和实验数据之间有很好的一致性。分裂的大小强烈地依赖于Bi原子的局部排列，但不依赖于超晶胞的单向晶格常数。通过固定面内晶格常数，研究了GaAs衬底上外延生长引起的外应变的附加影响。
2017-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Growth, strain and spin orbit torques in epitaxial NiMnSb films sputtered on GaAs
我们报告电流诱导的自旋扭矩在外延NiMnSb薄膜上的市售外延准备GaAs衬底。采用优化的工艺参数，从三个靶上共溅射生长了NiMnSb。将膜加工成微尺度条以进行电流诱导的自旋扭矩测量。磁动力学激发微波电流和沿杆的电压进行了测量，以分析电流感应扭矩的对称性。我们发现，提取的对称性的自旋力矩相匹配的预期从自旋轨道相互作用在一个四边形扭曲的半Heusler晶体。在所有表征的样品中均观察到类场和类阻尼转矩，并且电流引起的转矩的效率与铁磁金属/重金属双层的效率相当。
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonlinear spin Hall effect in GaAs (110) quantum wells
我们考虑了GaAs基对称量子阱中的稳态自旋电流，该自旋电流是由于对周期性电场的非线性响应引起的。模型考虑了Dresselhaus自旋轨道相互作用和随机Rashba自旋轨道耦合。Dresselhaus项在量子阱平面中是均匀的，并且引起电子带的自旋分裂。频率为$ω$的外部电场-在存在随机Rashba耦合的情况下-导致自旋子带之间的虚拟自旋翻转跃迁，产生与场振幅的平方成比例的固定纯自旋电流。
2011-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport under hydrostatic pressure and peculiar properties of the impurity energy spectrum in semiconductor arsenides of n-type: InAs, CdSnAs2, CdGeAs2 and GaAs
本文根据动力学系数随压力和温度变化的数据，研究了非掺杂砷化物InAs、GaAs、CdSnAs_2和CdGeAs_2的n型体晶体中空位的能谱。可以得出结论，深施主能级对应于这些半导体材料中砷的本征空位。定义了空位能级相对于电导带边的能级位置及其压力系数。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Ringdown Studies of Large-Area Substrate-Transferred GaAs/AlGaAs Crystalline Coatings
我们研究了GaAs/AlGaAs多层膜的弹性损耗，以帮助确定这些涂层对未来引力波探测器的适用性。我们测量了大（$\approx 70$ -mm直径）基板转移结晶涂层样品与改进的基板抛光和粘结方法。弹性损耗，当分解成体积和剪切贡献，被证明是完全从体积损耗，$ϕ_{\mathrm{Bulk}} = (5.33 \pm 0.03)\times 10^{-4}$，与$ϕ_{\mathrm{Shear}} = (0.0 \pm 5.2) \times 10^{-7}$。这些结果预测的涂层损失的8毫米直径的涂层在一个35毫米长的腔体与250- $μ$米的斑点大小（半径）为$ϕ_{\mathrm{coating}} = (4.78 \pm 0.05) \times 10^{-5}$，与公布的结果从直接热噪声测量的$ϕ_{\mathrm{coating}} = (4 \pm 4) \times 10^{-5}$。粘结缺陷被证明对整体弹性损失的影响很小。
2018-11-14 cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Comment on "Density dependence of electron-spin polarization and relaxation in intrinsic GaAs at room temperature"
我们对Teng等人[J. Phys. D：Appl. Phys. { \bf 42}，135111（2009）]的结论进行评论，即在本征体GaAs中，在高载流子密度下，Bir-Aronov-Pikus机制比D 'yakonov-Perel'机制更重要。我们指出自旋弛豫完全来自D 'yakonov-Perel'机制。
2009-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin decoherence in n-type GaAs: the effectiveness of the third-body rejection method for electron-electron scattering
本文用EnergyMonteCarlo方法研究了室温下中等电子密度下n型GaAs体材料的自旋退相干。我们证明了Ridley提出的第三体排斥方法可以成功地应用于EnergyMonteCarlo算法，并用于解决电子-电子对自旋退相干的贡献问题.
2014-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zeeman energy and anomalous spin splitting in lateral GaAs quantum dots
研究了具有自旋轨道相互作用的抛物型二维量子点在水平磁场作用下的能级分裂。由自旋-轨道耦合引起的特征是零场能隙的出现以及依赖于电子态和量子点平面中磁场的取向的能量分裂。这些量子点性质可以用来确定Rashba和Dresselhaus的自旋轨道强度
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1/f^2 spectra of decoherence noise on ^75^As nuclear spins in bulk GaAs
为了识别退相干起源，已经广泛地研究了使用多个π脉冲的频谱。然而，关于如何定义多回波衰减的谱强度以及如何将Hahn回波T_2纳入噪声谱的问题，却鲜有讨论。在这里，我们表明，基于两种理论的实验解决了这些问题。由于以前的理论阐明了光谱强度应该作为长时间极限的衰减给出，因此可以在没有初始过程中通常所带来的实验伪影的情况下推导出强度。另一种是涨落耗散理论，利用Hahn回波T_2作为噪声谱的零频极限，解决了1/f^n噪声谱发散的问题。结果表明，在297 K下，在未掺杂、掺Cr半绝缘和掺Si金属GaAs衬底中，砷核自旋都呈现出超过两个数量级的1/f2依赖性. 1/f^2相关性指示由特征频率f_c_^un^=170 Hz、f_c_^Cr^=210 Hz和f_c_^Si^ =460 Hz表征的单个噪声源。用退相干是次近邻核自旋涨落引起的模型解释了这些f_c值。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ka-band Microwave on the spin dynamics of electrons in a GaAs/Al0.35Ga0.65As heterostructure
本文报道了Ka波段微波对GaAs/Al_（0.35）Ga_（0.65）As异质结二维电子系统中电子自旋动力学的影响。当微波的频率接近于电子在磁场中的塞曼分裂时，微波降低了体GaAs的横向自旋寿命，而在2D电子系统中，微波显著增加了电子的横向自旋寿命，从745 ps增加到1213 ps。这种微波增强的自旋寿命归因于微波诱导的电子散射，这导致通过DP机制的自旋运动变窄。
2009-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Application of k . p method on band structure of GaAs obtained through joint density functional theory
在平面波密度泛函理论（DFT）程序JDFTx的框架下，采用Becke 86的二维计算方法和libXC中的PBE交换关联泛函，计算了Zn掺杂（ZB）GaAs的结构和电子性质.采用标准的范数守恒范德比尔特赝势计算了优化的晶格常数、带隙和自旋轨道分裂参数。优化后的晶格常数和直接带隙的计算值与已发表的理论和实验结果符合得很好。通过引入自旋轨道耦合，在抛物性下研究了导带和价带，计算了有效质量。有效质量和自旋轨道分裂参数的计算值与最近的研究结果符合得很好。这一工作将有助于半导体自旋电子器件的计算研究。
2019-11-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Stress modulated optical spin-injection in bulk semiconductors
报道了应力作用下体硅和体砷化镓自旋极化度（DSP）的能带结构从头计算。对于Si，我们发现压缩应力导致DSP信号峰值的幅度略微降低，并向更高的能量移动。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Interface Contributions to the Spin-Orbit Interaction Parameters of Electrons at the (001) GaAs/AlGaAs Interface
本文从理论和实验上研究了（001）GaAs/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As量子阱中二维电子自旋能谱分裂的单体机制。界面自旋分裂已被证明是补偿（增强）相当大的贡献的散装Dresselhaus（Bychkov-Rashba）机制。理论方法是基于一个新的边界条件，在一个高的和原子尖锐的异质势垒补充准三角形的有效质量方程的解决方案。该模型考虑了电子与具有C $_{2v}$对称性的体晶势和界面晶势的自旋轨道相互作用，以及GaAs导带的反转对称性和非抛物线性的缺乏。导出了包含体自旋和界面自旋对Dresselhaus（$α_{BIA}$）和Rashba（$α_{SIA}$）常数贡献的有效二维自旋哈密顿量。这些常数和各向异性非线性$g$因子张量的分量之间的解析关系在斜量子化磁场中已被发现。实验方法是基于，一方面，在微波范围内的电子自旋共振的检测，另一方面，在光致发光测量的非抛物参数。通过与理论的比较，发现了界面对$α_{BIA}$和$α_{SIA}$的贡献。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
