Landau level spin diode in a GaAs two dimensional hole system
我们在GaAs二维空穴系统中制备了朗道能级自旋二极管,并对其进行了表征。我们使用空穴朗道能级自旋二极管探测空穴和核自旋之间的超精细耦合,发现没有可检测的净核极化,表明空穴-核自旋翻转过程被抑制了至少三个数量级相比,GaAs电子系统。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall
Theoretical investigation of spin-filtering in CrAs / GaAs heterostructures
用LMTO局域自旋密度泛函理论计算了体相fcc GaAs、fcc和四元CrAs以及CrAs/GaAs超晶胞的电子结构,并提取了[1,0,0] GaAs/CrAs界面随自旋取向的能带排列(能带偏移).横向晶格常数固定到实验体GaAs值,局部能量最小值被发现为四重CrAs单电池略有($\approx$ 2%)减少纵向([1,0,0])晶格常数。由于所确定的自旋相关能带对准,CrAs的半金属性不再是自旋过滤的关键要求。受这些发现的鼓舞,我们研究了自旋相关的隧道电流在[1,0,0] GaAs/CrAs/GaAs异质结内的非平衡格林函数方法的一个有效的紧束缚哈密顿量来自LMTO电子结构。结果表明,这些异质结构是有效的室温全半导体自旋过滤器件的可能候选人。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Spin dephasing and photoinduced spin diffusion in high-mobility 110-grown GaAs-AlGaAs two-dimensional electron systems
利用双束Hanle实验研究了[110]方向生长的GaAs/AlGaAs量子阱中高迁移率二维电子系统的自旋退相和自旋扩散。对于非常低的激发密度,我们观察到的自旋寿命超过16纳秒,这迅速减少的泵浦强度的增加。两种机制有助于这种减少:光激发产生空穴,这导致电子自旋通过Bir-Aranov-Pikus机制衰减,并与自旋极化电子复合。通过扫描泵浦光和探测光之间的距离,我们观察到自旋极化电子的扩散超过20微米。对于高泵浦强度,由于光生空穴的影响减小,在离泵浦光束几微米的距离处的自旋极化大于在泵浦光斑处的自旋极化。
2011-05-13 cond-mat.mes-hall
Spatial-temporal redistribution of point defects in three-layer stressed nanoheterosystems within the framework of self-assembled deformation-diffusion model
建立了考虑自组装形变-扩散相互作用的三层应力纳米异质结GaAs/In $_x$ Ga $_{1 - x}$ As/GaAs中点缺陷的时空分布模型。在此模型框架下,计算了应力作用下GaAs/In $_x$ Ga $_{1 - x}$ As/GaAs纳米异质结中空位(间隙原子)的时空分布.结果表明,在稳态($t > 5τ_d^{(2)}$)情况下,非均匀压缩夹层中的空位浓度相对于初始平均值$N_{d0}^{(2)}$减小了16%
2015-06-12 cond-mat.mes-hall
Spin transport of indirect excitons in GaAs coupled quantum wells
通过测量激子辐射的空间分辨圆偏振态,观察了GaAs/AlGaAs耦合量子阱中间接激子的自旋输运。激子的自旋输运源于间接激子的长自旋弛豫时间和长寿命。
2008-11-26 cond-mat.mes-hall
Spin helices in GaAs quantum wells: Interplay of electron density, spin diffusion, and spin lifetime
为了建立自旋扩散,自旋寿命,和电子密度之间的相关性,我们研究,采用时间分辨磁光克尔效应显微镜,自旋极化在低维GaAs半导体托管二维电子气的演变。结果表明,当Rashba $α$和Dresselhaus $β$参数平衡时,对于最长自旋寿命的建立,散射率随电子密度的变化比持续自旋螺旋条件的满足更重要.更具体地,不管$α$和$β$对电子密度的线性依赖性如何,自旋弛豫速率由非单调地依赖于电子密度的自旋扩散系数确定。最长的实验自旋寿命发生在电子密度,对应于从玻尔兹曼到费米-狄拉克统计的转变,这是几倍高于预期的持续自旋螺旋。这些事实突出了在考虑自旋电子器件的应用时电子密度可能起的作用。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall
A virtual intersubband spin-flip spin-orbit coupling induced spin relaxation in GaAs (110) quantum wells
基于二阶自旋翻转子带间自旋轨道耦合和自旋守恒散射,提出了一种自旋弛豫机制。相应的自旋弛豫时间通过费米黄金法则计算。结果表明,这种机制在高杂质密度的对称GaAs(110)量子阱中是重要的。研究了自旋弛豫时间随电子密度、温度和阱宽的变化规律,并分析了其物理机制。
2009-08-07 cond-mat.mes-hall
Theory of Spin Hall conductivity in n-doped GaAs
我们开发了一个理论的半导体中的非本征自旋电流,导致在带电的散射体,这导致斜散射和侧跳贡献的自旋霍尔电导的自旋轨道耦合。将该理论应用于体n-GaAs,在没有任何自由参数的情况下,我们发现自旋电流与Kato等人[Science 306,1910(2004)]最近的实验合理一致。
2005-05-21 cond-mat.mes-hall
Electric field dependence of spin coherence in (001) GaAs/AlGaAs quantum wells
半导体量子阱中的传导电子自旋寿命($T_1$)和自旋相干时间($T_2$)被电场强烈地改变。在室温下的GaAs/AlGaAs量子阱的定量计算表明,在电场的最佳值的自旋寿命的大约四个因素的增强。与以前的计算相比,小得多的增强是由于高估了零场自旋寿命和非线性效应的重要性。
2005-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-injection spectra of CoFe/GaAs contacts: dependence on Fe concentration, interface and annealing conditions
实验研究了Co_(70)Fe_(30)和Fe接触对体GaAs(001)外延层的自旋注入。使用非本地测量,自旋极化的差分电导被确定为施加在整个注入界面的偏置电压的函数。光谱揭示了界面相关的少数自旋峰在正向偏压和多数自旋峰在反向偏压,是非常相似的,但在能量上的移动,为Co 70 Fe 30和Fe接触。自旋注入效率的增加和光谱的偏移与CoFe和GaAs之间的界面处的Ga与As的比率相关。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
GHz Spin Noise Spectroscopy in n-Doped Bulk GaAs
我们将自旋噪声光谱学发展为一种超快工具,用于解决半导体中的高频自旋动力学问题。光学非破坏实验揭示了真正的起源的非均匀自旋退相的n掺杂GaAs晶片在密度在金属到绝缘体的转变。的测量证明,在结合深度分辨自旋噪声测量的自旋退相速率的加宽不导致热波动或自旋-声子相互作用,如前所述,但从表面电子耗尽。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall
Millisecond spin-flip times of donor-bound electrons in GaAs
我们在高纯n-GaAs中观察到施主束缚电子的毫秒级自旋翻转弛豫时间。这是三个数量级以上,比以前报道的寿命在n-GaAs。自旋翻转时间被测量为磁场的函数,并且对于大于4 T的场表现出强的幂律依赖性。这一结果与先前报道的量子点中电子的理论和测量结果定性一致。
2006-10-18 cond-mat.mes-hall
Temperature and Electron Density Dependence of Spin Relaxation in GaAs/AlGaAs Quantum Well
利用时间分辨克尔旋转技术研究了具有不同结构对称性的GaAs/AlGaAs量子阱的自旋动力学随温度和载流子密度的变化。与非对称GaAs量子阱相比,对称GaAs量子阱的自旋弛豫时间要长得多,表明Rashba自旋轨道耦合对自旋弛豫有很强的影响. D 'yakonov-Perel'(DP)机制是GaAs/AlGaAs量子阱自旋弛豫的主要机制。自旋弛豫时间表现出非单调依赖于温度和光激发载流子密度的行为,揭示了电子-电子库仑散射的非单调温度和密度依赖性的重要作用。我们的实验观察表明,与最近发展的自旋弛豫理论的基础上微观动力学自旋布洛赫方程的方法很好的协议。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall
Resonant intrinsic spin Hall effect in p-type GaAs quantum well structure
研究了用Luttinger哈密顿量描述的p型GaAs量子阱结构中的内禀自旋霍尔效应和由结构反转对称性破缺引起的Rashba自旋轨道耦合。Rashba项在最低的重空穴子带中诱导了一个能级交叉,这引起了共振自旋霍尔电导。这种共振可以用来在实验中鉴别内禀自旋霍尔效应。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Quantitative detection of electrically injected spin accumulation in GaAs using the magneto-optical Kerr effect
利用超灵敏的磁光克尔旋转装置,我们观察到电自旋注入(Zn,Mn)Se到体GaAs和量化的自旋注入效率。将电流感应贡献与可能的伪影仔细分离,并作为电压和外部磁场的函数进行研究。我们的测量使我们能够估计在0.7 V的反向偏压下,电注入GaAs的自旋的浓度约为0.4 $\times10^{15}$ cm $^{-3}$。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall
Measurement of the spin temperature of optically cooled nuclei and GaAs hyperfine constants in GaAs/AlGaAs quantum dots
电子和核自旋的深度冷却相当于实现接近100%的偏振度,并且是固态量子信息技术中的关键要求。虽然金刚石和SiC中的单个核自旋的极化达到99%或更高,但量子点中的核的极化被限制在60-65%。理论模型将这种限制归因于相干“暗”核自旋态的形成,但缺乏实验验证,特别是由于偏振度测量的准确性差。在这里,我们测量GaAs/AlGaAs量子点的核极化与高精度使用一种新的方法,使操纵核自旋状态的射频脉冲。观察到高达80%的偏振-迄今为止量子点光学冷却的最高报道。该值仍然不受核相干效应的限制。相反,我们发现,光学冷却的核很好地描述在一个经典的自旋温度框架。我们的研究结果为量子点电子自旋量子比特的进一步发展开辟了一条道路,其中介观核自旋系综的深度冷却用于实现长量子比特相干性。此外,GaAs超精细材料常数在这里首次实验测量。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Nucleus-mediated spin-flip transitions in GaAs quantum dots
GaAs量子点中的自旋翻转速率可能相当慢,因此打开了操纵量子点中自旋态的可能性。我们在这里提出的非弹性自旋翻转率介导的超精细相互作用与核的估计。在一般的假设下,核介导的速率与相应的非自旋翻转跃迁的声子弛豫速率成正比。在单重态-三重态激发态交叉附近,该速率可以被加速。小比例系数与量子点中的原子核数目成反比。我们将我们的结果与已知的$GaAs$量子点自旋翻转机制进行了比较。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties, spin waves and interaction between spin excitations and 2D electrons in interface layer in Y3Fe5O12 / AlOx / GaAs-heterostructures
描述了在GaAs基衬底上溅射制备亚微米Y3 Fe 5 O 12(YIG)薄膜的方法,并给出了YIG / AlOx /GaAs异质结中铁磁共振(FMR)、自旋波传播以及自旋激发与界面层中二维电子相互作用的研究结果。发现弛豫过程对FMR线宽的贡献约为线宽ΔH的2%。同时,对于所有样品,FMR线宽都很高。溅射YIG薄膜的磁性不均匀性是影响FMR线宽的主要因素。设计了一种在AlOx / GaAs界面上具有二维电子气(2DEG)沟道的晶体管结构,该沟道由YIG薄膜自旋激发控制。观察到自旋激发对流过GaAs 2DEG沟道的电流的有效影响。光照射导致FMR光谱的本质变化。据发现,2DEG电流的增加导致相反的效果,这代表了FMR谱的本质变化。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Measurement of statistical nuclear spin polarization in a nanoscale GaAs sample
我们用磁共振力显微镜测量了亚微米(0.6 μ m^3)GaAs粒子中四极核自旋的统计极化。从GaAs晶片上切下晶体样品,并使用聚焦离子束技术将其附着到微机械悬臂梁力传感器上。核磁共振的实验是在含有小于5 x 10^8个核自旋的系综上进行的,在GaAs中占据的体积约为(300 nm)^3,在未来的实验中可能会减小体积。我们将讨论如何进一步减少这种检测体积将使自旋系综进入一个政权,随机自旋波动,而不是玻尔兹曼极化,占主导地位的动态。因此,GaAs中统计极化的检测代表了在纳米尺度上III-V族材料的3D磁共振成像的重要的第一步。
2011-10-23 cond-mat.mes-hall
Imaging ambipolar diffusion of photocarriers in GaAs thin films
本文分析了GaAs钝化自支撑薄膜在强聚焦激光激发下的稳态发光图像随光激发功率的变化。虽然在非常低的光激发功率下光电子的单极扩散占主导地位,但是由于双极扩散的开始,增加的功率导致图像中心附近的扩散常数减小。结果是一致的扩散方程的数值解,并与物理分析的发光强度在图像的中心,它允许作为电子浓度的函数的双极扩散常数的测定。
2012-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lateral spin injection and detection through electrodeposited Fe/GaAs contacts
实现自旋极化电子有效注入半导体的努力,是开发利用电子自旋自由度的电子器件的关键先决条件,迄今为止取得了有限的成功。在这里,我们报告的横向自旋注入和检测通过电沉积Fe/GaAs隧道接触的实验研究。我们证明了自旋注入效率两个数量级高于通过超高真空方法制造的最先进的接触,包括MgO或Al 2 O3隧道势垒。为了解释这种增强,我们建议,铁氧化物层,形成在Fe/GaAs界面电沉积过程中,是磁性的,作为隧道势垒与自旋相关的高度,提出量子自旋输运计算这样的系统。这一偶然发现大大提高了效率的自旋注入到GaAs通过电沉积接触介绍了一个有前途的新方向,为实际的半导体自旋电子器件的发展。
2012-12-02 cond-mat.mes-hall
Spin Effects in the Local Density of States of GaAs
我们提出了自旋分辨测量的局域态密度在Si掺杂GaAs。这两个自旋分量表现出强烈的介观波动。在磁量子极限下,除了塞曼分裂外,局域态密度的上自旋和下自旋分量的主要特征是相同的。基于这一观察,我们引入了一种介观方法来测量材料中的$g$因子,其中宏观方法受到无序的严重限制。自旋上和自旋下组件之间的差异进行了讨论,由于自旋轨道耦合的自旋弛豫。
2000-04-11 cond-mat.mes-hall
Tuning of the spin-orbit interaction in two-dimensional GaAs holes via strain
我们报告的自旋轨道相互作用诱导自旋分裂调制掺杂GaAs二维孔系统作为各向异性,面内应变的函数的直接测量。自旋子带密度的变化揭示了自旋分裂对应变的显著强依赖性,在仅施加约2 x 10^{-4}应变的情况下,分裂增强高达约20%。计算结果与我们对应变诱导自旋劈裂的数值计算结果吻合得很好。
2006-10-04 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin warm-up in bulk n-GaAs
我们发现在低磁场下,n型绝缘GaAs中的自旋-晶格弛豫显著加速。这种效应的起源,不能解释在众所周知的扩散限制超精细弛豫,被发现在四极松弛,由波动的施主电荷引起的。因此,四极子弛豫,其支配半导体量子点中的低场核自旋弛豫,但到目前为止被认为在没有光泵浦的情况下对体核自旋无害,可以在n-GaAs体晶体的更简单的模型环境中进行研究和利用。
2016-08-21 cond-mat.mes-hall
Chern number spins of Mn acceptor magnets in GaAs
我们通过计算Mn离子的磁陈数来确定GaAs中Mn离子束缚的受主态的局域磁矩的有效总自旋$J$。我们发现,当单个Mn原子接近样品表面时,由于受主轨道矩的淬灭,总自旋从$J = 1$变为$J = 2$。对于体中的Mn对,总$J$取决于GaAs晶格中的对取向和Mn原子之间的分离。我们指出,Berry曲率的变化作为一个功能的本地矩方向可以深刻地影响这些磁性实体的量子自旋动力学。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall
Gate-Controlled Electron Spin Resonance in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
本文研究了GaAs/AlGaAs栅异质结中二维电子的电子自旋共振(ESR)。我们发现,ESR共振频率可以通过一个栅极电压。异质结构的前栅极和背栅极产生相反的g因子偏移,表明电子g因子通过将电子波函数的平衡位置从一个外延层偏移到具有不同g因子的另一个外延层而被静电控制。
2001-02-02 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization in a AlGaAs/GaAs Quantum Point Contact with in-plane side gates
我们报道了在非对称偏置的AlGaAs/GaAs量子点接触(QPC)中观察到的G = 0.5G0(G 0 = 2 e2/h)附近的异常电导平台,在存在横向自旋轨道耦合的情况下具有面内侧栅.这是QPC窄部分中自旋极化的特征。在T=4.2K时,研究了电导异常的出现和演化,电导异常是边栅间电位不对称性的函数。在侧栅GaAs QPC中观察到的自发自旋极化可能最终导致在几十开尔文度下实现全电动自旋阀。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Electromotive Force Generated by Spin Accumulation in FM/$n$-GaAs Heterostructures
本文报道了一种用非磁性探针定量测量Co $_{2}$ MnSi/ $n$ -GaAs和Fe/ $n$ -GaAs异质结中自旋积累的方法。在存在大的非平衡自旋极化的情况下,非恒定态密度和能量依赖电导率的组合产生电动势(EMF)。我们证明,这个信号的存在下,应用和超精细领域,规模平方的极化,是相当的自旋分裂的幅度。由于该自旋产生的EMF仅取决于体材料的实验可获得的参数,因此其幅度可以用于以绝对值量化注入的自旋极化。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall
Inducing electron spin coherence in GaAs quantum well waveguides: Spin coherence without spin precession
在没有外加或外加直流磁场的量子阱波导中,通过光-空穴跃迁诱导电子自旋相干。在没有自旋旋进的情况下,通过光谱域相干非线性光学响应中的量子干涉效应来检测诱导的自旋相干性。我们用一个简单的少能级模型定性地解释了实验结果,该模型仅以光学跃迁选择定则为基本成分。
2004-10-08 cond-mat.mes-hall
Electron Density Dependence of in-plane Spin Relaxation Anisotropy in GaAs/AlGaAs Two-Dimensional Electron Gas
采用时间分辨克尔旋转技术研究了横向磁场下(001)GaAs/AlGaAs异质结构中二维电子的自旋动力学。由于Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和D 'yakonov-Perel'自旋弛豫的干扰,在150 K以下,面内自旋寿命是各向异性的。面内自旋寿命的比率作为温度和泵浦功率的函数直接测量,显示在2DEG通道中的电子密度强烈影响Rashba自旋轨道耦合。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall
Spin susceptibility of two dimensional hole gases in GaAs/AlGaAs heterostructures
我们测量了限制在GaAs/AlGaAs界面的二维空穴气的自旋磁化率,其密度范围为2.8 × 10^10 ~ 6.5 × 10^10 cm-2。我们采用平行磁场中载流子自旋极化的方法。我们观察到的自旋磁化率的增强体值,增加的密度是减少与量子蒙特卡罗计算的定性协议。测量的增强因子从2.8增加到4.8作为孔密度的减少。
2004-09-21 cond-mat.mes-hall
Anomalous Spin Dephasing in (110) GaAs Quantum Wells: Anisotropy and Intersubband Effects
在(110)取向衬底上生长的GaAs/(AlGa)As量子阱中观察到了强的电子自旋退相干各向异性。垂直于生长方向的自旋的自旋寿命比沿着(110)的自旋短大约一个数量级。两个自旋取向的自旋寿命分别在80和120 K的温度以上单调下降。对于沿(110)方向的自旋,这种下降是非常令人惊讶的,并且不能用通常的DyakonovPerel退相机制来解释。提出了一种基于电子在不同量子阱子带间散射的自旋退相机制。
2004-04-27 cond-mat.mes-hall
Spin depolarization in the transport of holes across GaMnAs/GaAlAs/p-GaAs
研究了铁磁GaMnAs隧穿空穴通过隧穿势垒注入p型杂质半导体的自旋极化。我们得到了自旋注入速率的上限。我们发现势垒和漏区的自旋-轨道相互作用严重限制了自旋注入。当磁化方向平行于电流方向时,自旋去极化比垂直于电流方向时强。
2004-10-22 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field Pinning of a Dynamic Electron-Spin-Resonance Line in a GaAs/AlGaAs Heterostructure
用电子自旋共振(ESR)方法研究了GaAs/AlGaAs异质结中二维电子与主晶格原子核的超精细相互作用。在微波和射频双重激发下,我们观察到ESR谱线能被钉扎在一个很窄的磁场范围内,即GaAs晶体核的核磁共振(NMR)附近。我们的观察表明,这种钉扎效应是ESR引起的动态核极化和NMR引起的去极化之间竞争过程的结果。
2001-08-04 cond-mat.mes-hall
Spin-splitting in the quantum Hall effect of disordered GaAs layers with strong overlap of the spin subbands
对角电导G_{xx}和导数的绝对值最小|dG_{xy} /dB|在霍尔电导值G_{xy} =e^{2}/h时,在电子迁移率为2000 cm ^2/Vs的重掺Si GaAs层的量子霍尔效应中观察到自旋分裂,尽管自旋分裂远小于能级展宽。实验结果可以在量子霍尔效应的标度理论的框架内解释,该理论独立地应用于两个自旋子带中的每一个。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Spin injection and detection up to room temperature in Heusler~alloy/$n$-GaAs spin valves
在20 - 300 K温度范围内测量了Co $_2$ FeSi/ $n$ -GaAs横向非局域自旋阀的自旋注入效率和自旋寿命。我们观察到大($\sim$ 40 $μ$ V)自旋阀信号在室温和注入器电流$10^3~$ A/cm $^2$,促进制造自旋阀分离小于1 $μ$ m自旋扩散长度和应用正向偏压的检测器接触。自旋输运参数的测量通过比较自旋阀信号的注入器-检测器接触分离依赖性与自旋漂移和扩散的数值模型。在最低温度下自旋注入效率的明显抑制反映了在大自旋积累的情况下普通漂移扩散模型的崩溃。在整个温度范围内,D 'yakonov-Perel自旋寿命的理论计算值与$n$ -GaAs自旋寿命的实测值吻合得很好。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall
Gate tunability of stray-field-induced electron spin precession in a GaAs/InGaAs quantum well below an interdigitated magnetized Fe grating
利用时间分辨法拉第旋转测量了GaAs/InGaAs量子阱中磁化铁栅下的相干电子自旋进动。我们表明,电子自旋进动频率可以通过施加相反极性的栅极电压相邻的酒吧修改。已观察到0.5 GHz/V的进动频率的可调谐性。用千兆赫频率调制栅极电位可以在纳秒时间尺度上控制电子自旋进动。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation due to random Rashba spin-orbit coupling in GaAs (110) quantum wells
利用全微观动力学自旋Bloch方程方法研究了对称GaAs(110)量子阱中随机Rashba自旋轨道耦合引起的自旋弛豫.所有相关的散射,如电子-杂质,电子-介电-光学-声子,电子-声学-声子,以及电子-电子库仑散射明确包括在内。计算结果与Müller { \em et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 101},206601(2008)]中进行参数值的合理选择。我们还预测,自旋弛豫时间的温度依赖性在低杂质浓度的情况下出现一个峰值,这源于电子-电子库仑散射。
2010-02-20 cond-mat.mes-hall
Luminescence imaging of photoelectron spin precession during drift in p-type GaAs
使用一个微加工的p型GaAs霍尔棒,它表明,共面电场和磁场的组合应用,使观察在50 K的空间振荡的光致发光圆偏振由于漂移自旋极化光电子的进动。观察这些振荡作为电场E的函数,给出了少数载流子漂移迁移率的直接测量,并揭示,对于E = 800 V/cm,自旋相干性在25μm的长度上保持不变。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Spin polarization control through resonant states in an Fe/GaAs Schottky barrier
本文研究了具有肖特基势垒的Fe/GaAs结的隧道电导的自旋极化。结果表明,肖特基势垒内的共振界面态的能带匹配定义了通过势垒传输的电子的自旋极化的符号。结果很好地解释了实验结果,包括光激发电子的隧穿,并表明自旋极化(从-100%至100%)取决于肖特基势垒高度。他们还建议自旋极化的符号可以用偏置电压来控制。
2008-09-24 cond-mat.mes-hall
Spin-dephasing anisotropy for electrons in a diffusive quasi-1D GaAs wire
我们提出了一个数值研究的电子自旋系综的退相扩散准一维GaAs线由于D 'yakonov-Perel'自旋退相机制。当线的宽度小于自旋旋进长度,Rashba和线性Dresselhaus自旋轨道场的强度相等时,发现线的自旋退相受到很强的抑制,这种抑制表现出对线相对于晶格的取向的很强的依赖性。现实情况下的相关性进行评估,通过研究这种效果如何降低偏离强度的Rashba和线性Dresselhaus字段,并列入三次Dresselhaus长期。
2008-10-08 cond-mat.mes-hall
Giant Spin-Orbit-Induced Spin Splitting in Bi Chains on GaAs(110)
寻找具有巨Rashba型自旋分裂的一维电子系统对于自旋输运的应用具有重要意义。在这里,我们报告,基于第一性原理密度泛函理论计算,形成在异质GaAs(110)表面上的Bi锯齿形链具有巨大的表面态自旋分裂。这种巨大的自旋分裂被揭示源于自旋轨道耦合(SOC)和电偶极相互作用,它们被以下因素显著增强:(i)由于强SOC诱导的Bi px,py,和pz轨道和(ii)大的平面外和平面内,平面电势梯度由两个几何和电子不等效的Bi原子与Ga和As原子键合产生。结果表明,Bi/GaAs(110)界面系统的面内和面外不对称性在产生具有面内和面外自旋分量的巨自旋劈裂中具有重要意义.
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Time-resolved lateral spin-caloric transport of optically generated spin packets in n-GaAs
本文报道了在$T\leq35$ K下ps激光脉冲在非磁性半导体n-GaAs中产生的电子自旋包的横向自旋热输运。LSCT由附加的连续加热激光引起的局部温度梯度驱动。自旋包的时空演化的时间分辨法拉第旋转探测。我们证明了局部温度梯度诱导的自旋扩散是完全由非平衡热自旋分布驱动的,即不涉及声子拖曳效应。附加的电场驱动的自旋漂移实验被用来直接验证非经典爱因斯坦关系的有效性适度杂质半导体在低温近带隙激发。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall
Electric field control of spin-orbit splittings in GaAs/AlGaAs coupled quantum wells
研究了n-i-nGaAs/AlGaAs耦合量子阱中的电子自旋动力学。电子自旋退相时间测量作为一个功能的外部电偏压下的共振激发的1 sHH阱内激子使用时间分辨克尔旋转技术。研究发现,由于结构反转不对称性和体反转不对称性的干扰,电子自旋退相时间各向异性很强。这种各向异性被证明是由电偏压控制。对电子自旋退相时间各向异性进行了理论分析。Rashba和Dresselhaus自旋分裂的比例作为施加偏压的函数进行了研究。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall
Optical probing of spin dynamics of two-dimensional and bulk electrons in a GaAs/AlGaAs heterojunction system
我们提出了时间分辨克尔旋转测量的电子自旋动力学的GaAs/AlGaAs异质结系统,其中包含一个高迁移率的二维电子气(2DEG)。由于这种材料的复杂层结构,克尔旋转信号包含来自三个不同层中的电子自旋的信息:2DEG层、异质结构中的GaAs外延层和下面的GaAs衬底。可以在低泵浦强度下观察到2DEG电子,使用它们具有比体GaAs区域中的电子更小的负g因子。在高泵浦强度下,当在两个层之间使用阻挡两个电子群体混合的阻挡层时,可以区分来自GaAs外延层和衬底的克尔信号。这允许外延层的更强泵浦,这导致有效g因子的偏移。因此,可以使用g因子的差异来区分三个群体。我们通过研究每个种群的自旋动力学如何对温度具有独特的依赖性,以及它们如何与时间分辨的反射信号相关来支持这种解释。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Magnetically induced spin-dependent photoemission from p-GaAs(Cs,O) into vacuum
在垂直于表面的磁场中,实验观察到p-GaAs(Cs,O)中光取向电子的自旋相关发射。这一现象的模型内,考虑到跳跃的电子g因子在磁控管真空界面解释。由于这种跳跃,半导体表面上的有效电子亲和势取决于光学取向的电子自旋和磁场的相互方向,导致自旋相关的光电发射。结果表明,所观察到的效应可用于确定半导体中的自旋扩散长度。
2008-05-24 cond-mat.mes-hall
Electric-Field-Induced Nuclear Spin Resonance Mediated by Oscillating Electron Spin Domains in GaAs-Based Semiconductors
我们证明了一种替代的核自旋共振使用射频(RF)电场(核电共振:NER),而不是磁场。NER是基于电子自旋的电子控制,形成畴结构。施加到栅极的RF电场激发畴壁的空间振荡,并且因此激发超精细场到核自旋的时间振荡。NER谱的RF功率和突发持续时间依赖性提供了对核自旋和振荡畴壁之间的相互作用的洞察。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall
Quantum information processing with large nuclear spins in GaAs semiconductors
提出了一种基于GaAs半导体中I=3/2核自旋相干操作的量子信息处理的实现方案。我们从理论上描述了一种NMR方法,它涉及多光子跃迁,并利用由于四极分裂核自旋能级的非等距。从已知的自旋各向异性,我们推导出有效的哈密顿在一个广义的旋转框架,有效的任意I,这使我们能够描述的非微扰时间演化的自旋状态所产生的磁射频场。我们确定了一个实验可访问的制度,多光子拉比振荡是可观察的。在非线性区域,我们发现Berry相位干涉效应。
2002-04-17 cond-mat.mes-hall
Interferometric detection of spin-polarized transport in the depletion layer of a metal-GaAs Schottky barrier
结果表明,自旋极化电子的克尔旋转调制的电子从样品表面的距离。时间分辨克尔旋转的光激发自旋极化电子在n掺杂GaAs耗尽层显示快速振荡,源于从半导体表面反射的光和从移动到半导体的电子分布的前面之间的干涉。利用这种效应,光生载流子的偏置肖特基势垒的耗尽层的动态进行测量。
2006-03-23 cond-mat.mes-hall
Non-linear exciton spin-splitting in single InAs/GaAs self-assembled quantum structures in ultrahigh magnetic fields
本文报道了在$B$ = 28 T下,InAs/GaAs单量子点和量子点分子中激子自旋分裂和抗磁位移的磁场色散.仅对于具有强几何约束的系统,色散可以很好地描述为简单的场依赖性,而对于具有较弱约束的点,观察到相当大的偏差:最重要的是,在高场极限下,自旋分裂显示出对$B$的非线性依赖性,清楚地表明轻空穴混合物的价带基态。
2005-03-11 cond-mat.mes-hall
Size dependent line broadening in the emission spectra of single GaAs quantum dots: Impact of surface charges on spectral diffusion
利用液滴外延,我们系统地控制了自组装GaAs量子点的高度超过一个数量级。单量子点的光致发光谱显示了光谱线宽对量子点高度的强烈依赖性。高约30 nm的高点显示出平均宽度高达约5 meV的宽光谱峰,但高约2 nm的浅点显示出分辨率受限的谱线(<120微eV)。测得的线宽的高度依赖性是在良好的协议与斯塔克系数计算的实验形状变化。我们把波动电场的微观来源归结为真空-半导体界面上表面电荷的随机运动。我们的研究结果为实现锁频光子源提供了指导,锁频光子源将作为长距离量子密钥分发的关键器件。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Subsecond nuclear spin dynamics in $n$-GaAs
我们利用时间分辨的Hanle效应和暗间隔的偏振光致发光研究了$n$掺杂GaAs中与施主束缚电子相互作用的原子核自旋极化的建立和衰减。强超精细耦合定义了这些核的自旋动力学的毫秒时间尺度,与远离杂质中心的核不同,其特征是一千倍的自旋弛豫时间。在200 ~ 425 ms的时间尺度上观察到施主轨道内原子核的自旋极化和弛豫动力学。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall
Current-induced spin polarization in InGaAs and GaAs epilayers with varying doping densities
测量了In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As外延层在不同铟浓度和硅掺杂浓度下的电流诱导自旋极化和动量相关自旋轨道场。具有较高铟浓度和载流子浓度以及较低迁移率的样品被发现具有较大的电自旋产生效率。此外,在GaAs外延层中检测到电流诱导的自旋极化,尽管没有可测量的自旋轨道场,这表明必须考虑自旋极化机制的外在贡献。理论计算的基础上的一个模型,其中包括外部贡献的自旋退相和自旋霍尔效应,除了内在的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合,被发现定性同意与实验结果。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin orbit effects in a GaAs quantum dot in a parallel magnetic field
我们分析了自旋轨道耦合对GaAs异质结中量子点电导涨落的影响。我们认为,自旋-轨道效应可能会变得重要的存在下,一个大的平行磁场B_{||},即使他们是accountable为B_{||} =0。对于大的B_{||},这应该表现在闭合点的水平排斥,以及每个引线中具有少量开放通道的点中的电导波动减小。我们的图像与Folk等人的实验观察一致。
2000-10-04 cond-mat.mes-hall