Perpendicular magnetic anisotropy in thin films enables extraordinary spin-wave phenomena: anti-Larmor precession, negative reflection and refraction, multi-reflection and multi-refraction
本研究通过理论与数值模拟揭示,垂直磁各向异性可改变磁性薄膜自旋波色散,催生三反射、三折射、负折射及反拉莫尔进动等非凡波现象,且在多种PMA材料体系中具有普适性。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall
The semiclassical theory for spin dynamics in a disordered system
本文研究了二维自旋轨道耦合系统中自旋动力学的Drude模型。在没有外加电场的情况下,自旋与k相关的有效磁场对齐。考虑了无序(动量弛豫时间$τ$)对系统的影响。在存在电场的情况下,动量的变化引起有效磁场的变化。面内自旋可以围绕有效磁场的取向的连续变化进行进动。我们发现,直到电场的线性顺序,自旋取向经历Larmor类和非Larmor类进动。此外,我们还发现在很短时间内的非Larmor运动($t\llτ$)正好等于由Kubo公式得到的结果.这意味着Kubo公式只能在很短的演化过程中捕捉系统的响应。解析计算了Rashba系统中Larmor和非Larmor旋进的自旋霍尔电导率。我们发现,内在的自旋霍尔电流是不是一个普适常数,正确地下降到零时,Rashba自旋轨道耦合下降到零。我们还计算了k-立方Rashba系统的时间平均Larmor和非Larmor自旋霍尔电导率(SHC),并将它们与实验值进行比较。时间平均的拉莫尔SHC消失,非拉莫尔SHC由$2.1(q/8π)$给出,其非常接近Wunderlich等人的实验值$2.2(q/8π)$ [Phys.Rev.Lett. { \bf 94},047204(2005)]。
2020-12-11 cond-mat.mes-hall
Decay and revival of electron spin polarization in an ensemble of (In,Ga)As quantum dots
在(In,Ga)As/GaAs量子点中,电子自旋的周期性光学取向导致了电子自旋在外加磁场中的旋进模的形成,这种旋进模与泵浦周期性共振。由于电子自旋在核自旋浴内局部化,其极化印记在浴的自旋极化上。后者反作用于电子自旋极化。我们实现了一个脉冲协议,其中一个训练的激光脉冲是由一个长,黑暗的差距。它使我们能够从电子自旋极化的自由演化中获得高分辨率的旋进模谱。此外,我们改变了训练中的泵浦脉冲的数量,以研究进动模式的建立。为了分离核效应,我们通过使用射频场来抑制核极化。我们发现,一个长寿命的核自旋极化印记的周期性激发显着加快了电子自旋极化的建设,并诱导形成额外的电子自旋进动模式。为了解释这些发现,我们扩展了一个已建立的动态核极化模型,考虑到光学失谐的量子点,核自旋激活额外的电子自旋进动模式。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall
The Larmor clock and anomalous spin dephasing in silicon
漂移扩散理论--它充分描述了半导体中的电荷输运--也普遍用于模拟存在纵向电场时自旋极化电子的输运。通过将自旋渡越时间转换为自旋取向与旋进(一种称为“拉莫尔时钟”的技术)在电流感应垂直传输本征Si器件,我们表明,自旋扩散(和伴随的自旋失相)可以大大提高相对于电荷扩散,直接相反的自旋库仑阻力扩散抑制的预测。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angle dependence of $^{15}$N nuclear spin dynamics in diamond NV centers
该研究探究金刚石NV中心中$^{15}$N核自旋动力学的角度依赖性,观测到其拉莫尔进动受磁场与NV中心轴夹角的影响,提出利用该频率变化实现高灵敏度静磁检测,为提升直流磁测灵敏度和设计新方案提供支撑。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon-assisted electronic and spin transport in a junction containing precessing molecular spin
本文研究了在恒定磁场中自旋进动的磁性分子轨道上的交流电荷和自旋输运。我们假设源极和漏极接触具有随时间变化的化学势。我们采用Keldysh非平衡格林函数方法计算了含时势中的自旋和电荷流。分子和电子自旋通过交换相互作用耦合。随时间变化的分子自旋驱动了分子准能级间的非弹性跃迁,导致了输运特性中丰富的结构.如果交流频率与拉莫尔频率相匹配,则随时间变化的电压允许我们通过直流电导测量来揭示内部进动时间尺度(拉莫尔频率)。在低交流频率极限下,结类似于经典的电路。此外,我们表明,该设置可以用来产生直流自旋电流,这是由分子的磁化方向和拉莫尔进动和交流电压之间的相对相位控制。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin precession under a geometrical torque
旋进和弛豫主要表征由磁场驱动并耦合到大的费米传导电子海的自旋的实时动力学。我们证明了一个反常的进动频率高于拉莫尔频率或与反转的限制,电子运动的自旋动力学遵循的方向。对于一个经典的自旋,效果可以追溯到一个几何扭矩所产生的有限自旋Berry曲率。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of Two Larmor Frequencies in the Coherent Spin Dynamics of Colloidal CdSe Quantum Dots Revealed by Controlled Charging
胶体CdSe量子点中的相干自旋动力学通常表现出两个具有不同拉莫尔频率的自旋分量,其起源是一个悬而未决的问题。我们利用光荷电的方法来确定它们的起源,并发现表面态在自旋信号的出现中起着关键作用。通过控制电子或空穴受体的光充电,我们表明,特定的自旋分量可以通过受体类型的选择增强。在核/壳结构的CdSe/ZnS量子点中,自旋信号明显较弱。我们的结果排除了中性激子作为自旋起源,并建议这两个拉莫尔频率相关的相干自旋旋进的光荷电量子点中的电子。较低的频率是由于电子被限制在量子点的中间,而较高的频率是由于电子另外被定位在表面附近。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic field dependence of the electron spin revival amplitude in periodically pulsed quantum dots
单电荷半导体量子点在外加磁场中的周期性激光脉冲导致自旋动力学与光激发的同步。泵浦的电子自旋在每个激光脉冲之前部分地重新相位,导致电子自旋极化的恢复,其最大值在激光脉冲的入射时间处。这种复苏的幅度被周围核自旋的频率聚焦放大。两个互补的理论方法模拟高达20万激光脉冲的开发和采用,能够桥接11个数量级的时间:一个完全量子力学的描述限于小的核浴尺寸和技术的基础上的经典运动方程适用于大量的核自旋。我们提出的非单调复苏振幅的函数的磁场施加垂直于光轴的实验数据。我们的两种理论方法都再现了在$4\;$ T处具有深刻最小值的回复振幅对外部场的依赖性,并将其归因于核塞曼效应。由于核拉莫尔旋进决定了电子共振条件,因此它还定义了泵浦脉冲之间的电子自旋旋转次数、泵浦脉冲入射时电子自旋的取向以及所得的恢复幅度。例如,$4\;$ T的磁场对应于两个激光脉冲之间的核自旋的半转。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect, Hall effect and spin precession in diffusive normal metals
我们研究了正常金属在外磁场中的输运。该系统表现出由自旋-轨道相互作用引起的横向自旋不平衡(自旋霍尔效应)、通过洛伦兹力的霍尔效应以及由于塞曼效应引起的自旋进动之间的相互作用。导出了自旋和电荷流的扩散方程。在实验相关的薄膜几何形状的自旋和电荷积累的数值计算。当Larmor频率大于自旋翻转散射率时,面外自旋霍尔势被抑制。面内自旋霍尔势在磁场为零时消失,在自旋进动开始占主导地位之前,在有限磁场时达到最大值。经由铁磁接触的自旋注入产生横向电荷霍尔效应,该横向电荷在有限磁场中由于自旋进动而衰减。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Shapiro steps and spin-precession-assisted multiple Andreev reflection
我们研究了电压偏置超导点接触耦合到纳米磁体的电荷和自旋输运。假设纳米磁体的磁化由于铁磁共振而以拉莫尔频率$ω_L$进动。交流约瑟夫森电流和磁化动力学之间的相互作用导致自旋极化夏皮罗步骤在电压$|V|=\hbar ω_L/2en$为$n=1,2,...$和次谐波步骤与$n>1$是一个多Andreev反射(MAR)的结果。此外,自旋进动辅助MAR产生准粒子散射振幅,由于干扰,导致直流电荷和自旋电流的电流-电压特性与次谐波间隙结构显示的奇偶效应。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transverse NMR relaxation in magnetically heterogeneous media
我们认为,从一个渗透性介质的NMR信号与非均匀拉莫尔频率分量,在一个规模上变化的自旋载流子扩散长度。我们专注于横向弛豫的介观部分,这是由于在扩散运动过程中积累的自旋的进动相的分散而发生的。通过将谱线形状与空间变化的拉莫尔频率的关联函数相关联,我们演示了如何从NMR谱确定拉莫尔频率分布的关联长度和方差。我们通过数值模拟证实了我们的结果,并将其应用于量化人体血液光谱。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of uniaxial magnetic anisotropy on charge transport in a junction with a precessing anisotropic molecular spin
该研究针对含进动各向异性分子自旋的分子结电荷输运问题,分析了单轴磁各向异性参数与磁场对进动频率、输运特征及散粒噪声的调控作用,证实磁各向异性可有效控制电荷电流与散粒噪声。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall
Influence of quadrupolar interaction on NMR spectroscopy
本文研究量子点中核四极相互作用对核磁共振光谱中复兴振幅凹陷的影响,模拟表明该相互作用不改变凹陷宽度和相对深度,仅降低绝对深度,故不能解释实验中凹陷缺失。
2023-07-14 cond-mat.mes-hall
Characterization of S-T$_+$ Transition Dynamics via Correlation Measurements
核自旋是GaAs量子点中电子自旋量子比特退相的重要来源。大部分的动力学研究都集中在相对缓慢的纵向极化。我们表明,基于半经典模型和实验,横向超精细场的动力学可以通过相关的个人朗道-齐纳扫描整个S-T $_+$过渡的双电子自旋量子比特探测。不同核自旋种类的相对拉莫尔旋进导致这些相关性的振荡,其衰减来自核的退相。在自旋轨道耦合的存在下,振荡的绝对拉莫尔频率,其振幅反映了自旋轨道耦合强度的预期。
2014-12-15 cond-mat.mes-hall
Spin transfer and coherence in coupled quantum wells
利用时间分辨法拉第旋转实验研究了非对称耦合量子阱中光激发电子的自旋动力学。阱间耦合取决于外加电场和势垒厚度。我们观察到三个耦合制度:独立的自旋进动在孤立的量子阱,单阱态之间的非相干自旋转移,和相干自旋转移在一个高度耦合的系统。阱间隧穿时间、电子自旋寿命和拉莫尔旋进周期的相对值似乎决定了这种行为。
2004-06-27 cond-mat.mes-hall
Tunneling time from spin fluctuations in Larmor clock
隧穿时间,即量子粒子穿过势能势垒所需的时间,可以通过持续时间标记来测量。一个这样的标记是由于拉莫尔旋进的自旋重定向。在$z$方向的弱磁场下,拉莫尔时钟读取两次,$τ_y$和$τ_z$,表示沿$y$轴的势能势垒。问题是确定实际的隧道时间(ATT)。B{ü}ttiker将$\sqrt{τ_y^2 + τ_z^2}$定义为ATT。另一方面,Steinberg和其他人将$τ_y$等同于ATT。B{ü}ttiker和Steinberg时间是基于平均自旋分量,但在非交换自旋系统中,一个分量的平均值需要其他两个分量波动。在本工作中,我们研究了自旋涨落的影响,并表明ATT很可能是$τ_y + \frac{τ_z^2}{τ_y}$。我们分析了ATT的候选人,并揭示了波动为基础的ATT作为一个传输时间在所有的低障碍,高障碍,厚障碍和经典动力学限制。我们提取这个新的ATT使用最新的实验数据由斯坦伯格组。新的ATT有资格作为一个可行的隧道时间公式。
2022-07-11 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.chem-ph
Spin-Orbit Scattering and Time-Reversal Symmetry: Detection of a Spin by Tunneling
本文研究了利用非平衡输运过程探测磁场中自旋进动的可能性。我们发现,时间反演对称性的问题施加了很强的约束。假设隧穿直接发生在两个不同化学势的系统之间,而不是依次通过中间化学势的第三个系统。然后,除非磁场非常强或使用自旋极化电子,否则电流中的周期性信号是由两个不同的进动频率拍在一起产生的,因此在这种情况下,观察拉莫尔频率附近的信号需要具有$g$因子接近于零的一些簇。
2004-01-09 cond-mat.mes-hall
Spin-precession-assisted supercurrent in a superconducting quantum point contact coupled to a single-molecule magnet
量子点接触耦合到纳米磁体的超电流强烈依赖于纳米磁体的自旋动力学。我们采用一个完全微观模型来计算耦合到自旋的结的输运性质,其动力学被建模为由外部磁场所带来的拉莫尔进动,并发现动力学通过诱导超导能隙边缘以下的连续态和Andreev能级之间的跃迁来影响电荷和自旋电流。准粒子的这种重新分布导致Andreev能级的非平衡态分布和超导电流的增强,这可以作为修改的电流-相位关系以及作为温度的函数的非单调临界电流而看到。这种非单调的行为伴随着作用在旋进自旋上的自旋转移力矩的相应变化,并导致了使用温度作为调节自旋反作用的手段的可能性。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin splitting of relativistic particles in 3D
在一般情况下,当传播方向可能不同于场的方向时,考虑了相对论粒子在电场和/或磁场中的行为。一个特别注意的是支付给自旋分裂和随后的拉莫尔旋进频率的中性和带电粒子。对于中性粒子和带电粒子,拉莫尔频率显示出纵向运动的红移。对于中性粒子,存在一个动力学上界,它依赖于粒子的质量和横向动量;此外,横向运动导致拉莫尔频率的蓝移。对于带电粒子,自旋分裂的纵向运动衰减取决于朗道能级的形成,且没有上限。与非相对论极限不同,相对论自旋分裂依赖于朗道能级,并随着朗道能级的升高而降低,从而表明存在朗道阶梯红移效应。
2012-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hyperfine interaction of electrons confined in CsPbI$_3$ nanocrystals with nuclear spin fluctuations
本研究利用时间分辨法拉第椭圆率探究玻璃基质中CsPbI₃纳米晶体的电子相干自旋动力学,发现零磁场下的电子自旋分裂由与核自旋涨落的超精细相互作用引起,并明确了铅和碘原子轨道的贡献及碘的原子超精细常数。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall
Tailoring the resonant spin response of a stirred polariton condensate
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);ITMO University(ITMO大学)
通过驱动自旋预旋共振,研究者在极iton凝聚态中将自旋相干时间提高了数量级,通过旋转光学陷阱同步自旋预旋,实现自旋相干时间的提升,提出理论模型解释实验结果,为极iton凝聚态在自旋光电子器件和量子技术中的应用奠定基础。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Spin Dynamics in a Tunnel Junction between Ferromagnets
研究了铁磁体之间隧道结(量子点接触)中单自旋的动力学。利用Keldysh技巧,我们导出了一个量子朗之万方程.由于铅中的自旋极化,自旋显示出丰富而不寻常的动力学。平行配置和同等强的磁矩在引线产生一个普通的自旋进动与拉莫尔频率由有效磁场。然而,不相等和/或非平行配置的磁化除了引起旋进之外还引起自旋的章动。我们的预测可以直接测试宏观自旋团簇。
2007-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Current induced distortion of a magnetic domain wall
我们考虑了电流弹道式流过磁畴壁所引起的自旋力矩。除了在电子流方向上的全局压力之外,由于电子自旋在“拉莫尔”频率下的进动,扭矩具有相当大小的内部结构。结果,畴壁的轮廓被电流扭曲,并获得周期性的超结构。
2003-01-16 cond-mat.mes-hall
Hole spin precession and dephasing induced by nuclear hyperfine fields in CsPbBr$_3$ and CsPb(Cl,Br)$_3$ nanocrystals in a glass matrix
本文利用时间分辨法拉第旋转/椭圆率技术研究了玻璃基质中CsPbBr$_3$和CsPb(Cl,Br)$_3$纳米晶的空穴自旋动力学,揭示了核超精细场对空穴自旋进动和退相干的关键影响,并估算出超精细相互作用能量为2-5 μeV。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall
Spin coherence and dephasing of localized electrons in monolayer MoS$_2$
本文系统地研究了电子掺杂单层MoS $_2$中的相干自旋旋进和自旋退相。使用时间分辨克尔旋转光谱和施加的面内磁场,纳秒时间尺度的拉莫尔自旋进动信号与$g$ -因子$|g_0|\simeq 1.86$相称的观察在几个不同的MOS $_2$样品的化学气相沉积。该振荡信号的退相速率随磁场线性增加,这表明相干性产生于具有不连续加宽的$g$因子分布$g_0 + Δg$的局部电子自旋的子系综。与$g_0$相反,$Δg$是样品依赖性的,范围为0.042至0.115。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single beam detection of optically driven spin dynamics in CdTe/(Cd,Mg)Te quantum wells
研究了横向磁场作用下n型CdTe/(Cd,Mg)Te量子阱中三电子共振激发下电子自旋的光抽运。与全面使用的时间分辨泵浦-探测技术与偏振检测相反,我们在这里利用单光束配置,其中通过量子阱传输的激发激光的时间积分强度被检测。透射强度反映了由于驻留电子自旋的光泵浦引起的光吸收的漂白,并且可以用于评估光学取向载流子的拉莫尔进动频率和它们的自旋弛豫时间。磁场的施加导致电子自旋系综的去极化,从而观察到Hanle效应。如果拉莫尔旋进频率与脉冲重复率同步,则用激光脉冲的周期性序列激发导致旋转坐标系中的光泵浦。这表现为脉冲重复率分别为75.8或999 MHz时,每3.36或44.2 mT出现Hanle曲线。从实验数据中,我们评估的g因子|g| =1.61和自旋弛豫时间为14纳秒的光泵居民电子,与以前的时间分辨泵浦探测研究。
2018-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic spin transport and spin precession in single graphene layers at room temperature
石墨烯的特殊能带结构,具有独特的谷结构和将空穴态与电子态分开的狄拉克中性点,导致观察到新的电子输运现象,例如量子化的霍尔效应,不存在弱局域化和存在最小电导率。除了耗散输运之外,还观察到了超电流输运。也有人认为,石墨烯可能是自旋电子学和相关应用的一种有前途的材料,例如自旋量子比特的实现,这是由于低的固有自旋轨道相互作用,以及电子自旋与碳核的低超精细相互作用。作为石墨烯自旋电子学和自旋量子比特方向的第一步,我们报告了使用基于单个石墨烯层的场效应晶体管在微米长距离上观察自旋输运以及拉莫尔自旋进动。使用非局部自旋阀几何形状,采用具有铁磁钴电极的四个端子接触几何形状,其通过薄氧化物层与石墨烯片接触。我们观察到清晰的双极(从正号变为负号)自旋信号,其反映了所有4个电极的磁化方向,表明自旋相干性在所有4个接触下方延伸。自旋信号在4.2K、77 K和室温之间没有明显变化。从Hanle型自旋进动测量中,我们得到了室温下1.5 ~ 2 μ m的自旋弛豫长度,它与电荷密度的关系很小,从狄拉克中性点的n~0到n = 3.6 × 10^16/m^2。铁磁接触的自旋极化从测量计算为约10%。
2007-06-13 cond-mat.mes-hall
A Precessing Ferromagnetic Needle Magnetometer
预测铁磁针在其内禀自旋支配其旋转角动量$N\hbar \gg IΩ$的条件下以拉莫尔频率$Ω$绕磁场轴进动($I$是针绕进动轴转动惯量,$N$是针中极化自旋的数量)。在该状态下,针表现为陀螺仪,其中自旋$N\hbar$通过结晶和形状各向异性沿针的易磁化轴保持。旋进铁磁针是一个由$N$自旋组成的关联系统,可以用来长时间测量磁场。原则上,通过利用量子不确定性的快速平均,旋进针磁力计的灵敏度可以远远超过基于气相中原子自旋旋进的磁力计。在来自与环境的耦合的噪声是次主导的条件下,量子和检测限制的磁力灵敏度的测量时间$t$的缩放是$t^{-3/2}$。铁磁针的进动现象可能对测试基础物理的精密测量特别感兴趣。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant spin amplification meets electron spin resonance in $n$-GaAs
在磁场中,连续的激光脉冲周期性地激发电子自旋极化,产生共振自旋放大(RSA)。我们观察到在外加振荡磁场的影响下,$n$掺杂的GaAs体材料中RSA发生了剧烈的变化。我们发现一个双峰电子自旋共振,而不是一个单峰共振预期没有光泵。频率分裂随场振荡幅度线性增加,而自旋偏离随场振荡幅度二次方增加。此外,我们表明,振荡场可以显着抑制RSA和诱导新的条件共振。使用四元数来描述自旋旋转,我们开发了一个理论,同时考虑自旋进动,衰变和放大,并再现了整个实验数据集。使用射频场允许控制RSA的条件,并实现平均自旋极化的微调,而不修改光泵浦的参数。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Optical detection of electron spin dynamics driven by fast variations of a magnetic field: a simple method to measure $T_1$, $T_2$, and $T_2^*$ in semiconductors
我们开发了一种简单的方法来测量半导体中的电子自旋弛豫时间$T_1$,$T_2$和$T_2^*$,并展示了其示范性应用于$n$型GaAs。利用作用在电子自旋上的磁场的突变,我们通过测量短脉冲激光的法拉第旋转来探测自旋演化。根据磁场方向,这使我们能够测量纵向自旋弛豫时间$T_1$或非均匀横向自旋退相时间$T_2^*$。为了确定均匀的自旋相干时间$T_2$,我们施加一个脉冲的振荡射频(rf)场共振的拉莫尔频率和检测随后的自旋进动衰减。射频驱动的自旋进动的幅度显着增强后,沿磁场的额外的光泵浦。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Coherent optical control of the spin of a single hole in a quantum dot
我们演示了相干光控制的单个空穴自旋限制在一个InAs/GaAs量子点。通过自旋极化的电子-空穴对的快速(10-100 ps)解离产生空穴自旋态的叠加。通过结合围绕两个轴的相干旋转来实现对空穴自旋的完全控制:围绕外部Voigt几何磁场的空穴自旋的Larmor进动,以及由于与空穴-trion跃迁共振的皮秒激光脉冲引起的几何相移而围绕光轴的旋转。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Measurement back-action and spin noise spectroscopy in a charged cavity-QED device in the strong coupling regime
从理论上研究了单电荷量子点-微腔结构中光信号的自旋和光子诱导涨落。我们确定各自的贡献的光子极化激元相互作用,在强光-物质耦合制度,和量子反作用引起的光子探测自旋系统。强自旋投影的单光子被证明是可以实现的,允许初始化和测量的全极化拉莫尔进动。二阶关联的频谱推导,显示信息的自旋和量子点腔动力学。因此,所提出的理论之间的桥梁自旋噪声光谱学和量子光学领域的差距。
2017-07-28 cond-mat.mes-hall
Magnetic field control of photon echo in the electron-trion system: Shuffling of coherences between optically accessible and inaccessible states
本文报道了磁场引起的CdTe/(Cd,Mg)Te半导体量子阱中带负电荷激子的光子回波信号的振荡。振荡信号是由于电子自旋绕横向磁场的拉莫尔旋进引起的,并且敏感地取决于激发脉冲和重聚焦脉冲的偏振配置。根据两个脉冲之间的时间延迟和磁场强度,回波幅度可以从最大值完全调谐到零。用考虑电子和三电子自旋能级结构的光学布洛赫方程解释了这些结果。
2012-06-26 cond-mat.mes-hall
Dynamic detection of electron spin accumulation in ferromagnet-semiconductor devices by ferromagnetic resonance
铁磁半导体器件中自旋累积的一个显著特征是半导体在磁场中的非平衡自旋布居的进动。这是检测技术的基础,如汉勒效应,但随着半导体中自旋寿命的降低,这些方法变得不那么有效。由于这个原因,没有电汉勒测量已被证明在GaAs在室温下。我们在这里表明,通过迫使铁磁体(自旋注入器和检测器)的磁化在铁磁共振频率进动,电产生的自旋积累可以检测到从30至300 K。在低温下,半导体中自旋积累的明显拉莫尔旋进可以通过斜场铁磁共振检测到。我们验证了这种新的自旋检测技术的有效性,通过比较注入偏置和温度依赖性的测量自旋信号使用传统的方法得到的结果。我们进一步表明,这种新方法可以测量短自旋寿命(< 100 psec),这是使用传统Hanle技术在半导体中无法实现的。
2015-08-09 cond-mat.mes-hall
Order parameter dynamics of a Bose-Einstein condensate of exciton-polaritons in semiconductor microcavities
从理论上证明了自旋简并激子-极化激元的玻色凝聚导致半导体微腔发射谱中线极化的自发建立。线偏振度是极化激元玻色凝聚的一个良好的序参量。如果自旋简并被提升,则极化激元凝聚体发射椭圆偏振光。由于极化激元凝聚体赝自旋的自诱导拉莫尔进动,椭圆的主轴随时间旋转。极化衰减时间由极化激元-极化激元相互作用引起的退相决定,并强烈依赖于凝聚态的统计特性。
2005-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Long-living dark coherence brought to light by magnetic-field controlled photon echo
准粒子自旋在横向磁场中的拉莫尔旋进导致了自发光子回波信号的振荡,这是由于光学相干性在光学可达态(亮态)和不可达态(暗态)之间的洗牌。在这里,我们报告了一个新的非振荡光子回波制度中观察到的存在非相等的失相率的明亮和黑暗的状态。这种机制使得能够观察到长寿命的暗光学相干性。作为一个简单的力学类比,我们提出一个带电粒子在磁场中运动通过具有各向异性粘性摩擦的介质。我们演示了InGaAs/GaAs量子阱中激子的自发光子回波中的暗相干恢复。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall
Electrical Control of Dynamic Spin Splitting Induced by Exchange Interaction as Revealed by Time Resolved Kerr Rotation in a Degenerate Spin-Polarized Electron Gas
自旋自由度的操纵已被证明在自旋极化电子等离子体中的异质结构,通过使用交换相互作用诱导的动态自旋分裂,而不是Rashba和Dresselhaus类型,所揭示的时间分辨克尔旋转。当偏压从-0.3V变化到-0.6V时,自旋分裂从0.256meV增加到0.559meV。在有偏置的情况下观察到克尔信号的符号转换和拉莫尔进动的相位反转,它们都符合交换相互作用诱导自旋分裂的理论框架。它的电控制可能为类自旋FET器件中自旋选择输运的控制提供一种新的有效方案。
2008-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear effects in spin relaxation of cavity polaritons
在Born-Markov近似下,给出了描述腔极化激元自旋和能量弛豫的一般动力学形式。从我们的角度来看,考虑到所有必要的机制,极化激元再分布在互惠空间与最终状态玻色子刺激。所开发的理论被应用到描述我们的实验结果的极化激元参量放大器的几何结构(在所谓的魔角泵浦)中获得的极化动力学。我们已经实验证实,极化激元-极化激元相互作用的各向异性是负责建立的交叉线性极化的信号。在零失谐时观察到长寿命线偏振。在椭圆泵浦下,我们直接在时域中测量并模拟了自感拉莫尔进动效应。
2006-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other