强太赫兹激光场下 $n$ 型 InAs 量子阱中电子自旋相干的动力学

通过基于 Floquet-Markov 理论和非平衡格林函数方法建立完全微观的自旋动力学 Bloch 方程，研究了强太赫兹激光场下 $n$ 型 InAs 量子阱中的自旋动力学，明确包含了所有相关散射过程，如电子 - 杂质、电子 - 声子及电子 - 电子库仑散射。我们发现，由太赫兹激光场诱导的有限稳态太赫兹自旋极化（此前由 Cheng 和 Wu [Appl. Phys. Lett. {\bf 86}, 032107 (2005)] 在无耗散情况下首次预测）即使在存在所有散射的情况下依然存在。我们进一步讨论了太赫兹激光场对自旋弛豫和稳态自旋极化的影响。研究发现，在存在自旋轨道耦合的情况下，太赫兹激光场可通过热电子效应和太赫兹场诱导的有效磁场强烈影响自旋弛豫。这两种效应相互竞争，导致自旋弛豫时间以及稳态自旋极化幅度对太赫兹场强度和频率呈现非单调依赖关系。本文考察了不同杂质密度、晶格温度和自旋轨道耦合强度下这些量对太赫兹场的依赖关系。最后，还探讨了电子 - 电子库仑散射对自旋动力学的重要性。