电子-空穴液体中简并电子的 D'yakonov-Perel' 自旋弛豫
材料科学
2011-11-17 v1
摘要
我们提出了对具有自旋分裂能带结构的本征半导体中光激发电子-空穴液体内简并电子的 D'yakonov-Perel' 自旋弛豫时间的解析研究。这些材料中电子的 D'yakonov-Perel' 自旋弛豫由电子-空穴散射控制，电子-电子散射的修正很小，而电子-杂质散射几乎没有贡献。我们推导了进入自旋弛豫时间计算的等效电子-空穴和电子-电子散射率的简单表达式（分别为一维和二维积分）。发现电子-空穴散射率与电子液体（n 型掺杂半导体的常见模型）中杂质的散射率相当。随着电子-空穴对密度降低（在简并区域内），由于电子-空穴液体中的交换和关联效应，预测散射率会强烈增强，自旋弛豫相应减慢。在相反的高密度极限下，由于散射率降低，原始的 D'yakonov-Perel' 模型失效，并最终被单个准粒子自旋的自由进动所取代。
引用
@article{arxiv.1010.5544,
title = {D'yakonov-Perel' spin relaxation for degenerate electrons in the electron-hole liquid},
author = {Matthew D. Mower and G. Vignale and I. V. Tokatly},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5544},
year = {2011}
}
备注
16 pages, 5 figures