非平衡载流子与声子动力学 in Mn$_3$Si$_2$Te$_6$ 费米磁半导体中
材料科学
2024-05-21 v1 强关联电子
摘要
我们利用时分辨光泵-探测光谱学研究了费米磁半导体 MnSiTe 中的超快载流子与声子动力学。结果表明，电子-声子热化过程在亚皮秒时间尺度上被热声瓶颈效应所延长。我们鉴定出与两种非辐射复合机制相关的后续松弛过程，即声子辅助电子-空穴复合和缺陷相关的Shockley-Read-Hall复合。温度依赖测量表明，所有三个松弛组成在 175 K 和 78 K 附近出现大幅变化，这与 MnSiTe 中自旋涨落和费米磁序的启动有关。此外，观察到两个显著的相干光声子，其中频率为 3.7 THz 的声子可归因于 Te 析出物的 模态。将应变脉冲传播模型应用于相干声学声子后，得到 MnSiTe 的渗透深度为 506 nm，声速为 2.42 km/s。我们的结果深化了对费米磁半导体 MnSiTe非平衡性质的理解，也为其在光电子和自旋电子器件中的潜在应用指明了方向。
引用
@article{arxiv.2405.11737,
title = {Nonequilibrium carrier and phonon dynamics in the ferrimagnetic semiconductor Mn$_3$Si$_2$Te$_6$},
author = {Y. Yang and X. T. Chen and Z. L. Li and J. B. Pan and F. Jing and S. S. Zhang and X. B. Wang and J. L. Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11737},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 6 figures