低对称性二维空穴系统中的非对称 $g$ 张量
介观与纳米尺度物理
2018-06-22 v2
摘要
许多半导体中价带的复杂结构导致自旋 -3/2 空穴系统相较于典型的自旋 -1/2 电子系统展现出多方面且不寻常的性质。特别是，二维空穴系统表现出高度各向异性的 Zeeman 自旋分裂。我们不仅在实验上也在理论上研究了 GaAs/AlAs 量子阱结构中的这种各向异性。通过执行时间分辨 Kerr 旋转测量，我们发现了一个非对角 张量，它表现为不寻常的进动运动以及空穴自旋动力学对磁场 方向的独特依赖性。我们量化了 [113]-、[111]- 和 [110]- 生长样品的 张量的各个分量。我们通过对面内和面外磁场 中 Zeeman 分裂的全面理论研究来补充实验。为此，我们开发了针对 张量的详细多带理论。利用微扰理论，我们推导出了 张量分量的透明解析表达式，并辅以基于我们理论框架的精确数值计算。我们获得了实验与理论之间非常好的一致性。我们的研究表明， 张量既不对称也不反对称。相反的非对角分量在大小上可能相差高达一个数量级。
引用
@article{arxiv.1709.08376,
title = {Asymmetric $g$ tensor in low-symmetry two-dimensional hole systems},
author = {C. Gradl and R. Winkler and M. Kempf and J. Holler and D. Schuh and D. Bougeard and A. Hernández-Mínguez and K. Biermann and P. V. Santos and C. Schüller and T. Korn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08376},
year = {2018}
}