Mn掺杂块体半导体中自旋转移动力学的量子动力学理论与其非零Mn磁化马尔可夫极限的比较
介观与纳米尺度物理
2015-09-14 v1
摘要
我们在微观量子动力学理论中研究了 Mn 掺杂块体半导体中由于 s-d 交换相互作用引起的载流子与 Mn 自旋之间的转移。我们证明，对于平行于和垂直于 Mn 磁化的载流子自旋分量，自旋转移动力学在性质上有所不同。从我们的量子动力学方程出发，我们推导出了相应的马尔可夫极限，其等价于基于费米黄金规则的速率方程。所得方程类似于广泛使用的 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程，但也描述了由量子修正引起的真正自旋转移。尽管已知当初始 Mn 磁化强度为零时，马尔可夫速率描述对块体系统表现良好，但我们发现对于有限的初始 Mn 磁化强度，其与完整量子动力学理论存在很大的定性偏差。这些偏差主要反映了相互作用中高于主导阶的修正，而黄金规则型速率未考虑这些修正。
引用
@article{arxiv.1509.03479,
title = {Comparison between a quantum kinetic theory of spin transfer dynamics in Mn doped bulk semiconductors and its Markov limit for non-zero Mn magnetization},
author = {Moritz Cygorek and Vollrath Martin Axt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03479},
year = {2015}
}