初始自旋极化对高迀移率二维电子体中自旋退相和电子 g 因子的影响

我们利用时域法拉斯第旋转 (TRFR) 研究了高迀移率二维电子体 (2DES) 的自旋动力学，其在 GaAs--Al$_{0.3}$Ga$_{0.7}$As 单量子井中。当初始自旋极化度 $P$ 从约 0 增大至约 30% 时，我们观察到自旋退相时间 $T_2^\ast$ 增加了一个数量级，从约 20 ps 增至约 200 ps，与 Weng 和 Wu [Phys. Rev. B {\bf 68}, 075312 (2003)] 的理论预测良好一致。此外，通过施加垂直于 Voigt 配置的外部磁场，还发现电子 $g$ 因子随 $P$ 的增大而减小。通过数值求解包含 D'yakonov-Perel' 和 Bir-Aronov-Pikus 机制的动力学自旋 Bloch 方程的完全微scopic 计算，能够再现实验的最显著特征，即自旋退相显著减小且电子 $g$ 因子适度减小。我们指出，这两个结果主要由库仑相互作用的 Hartree-Fock 贡献决定。