自旋噪声的光学测量作为高分辨率光谱工具

半导体和原子蒸气中电子自旋的固有涨落会产生一种微小的、随机变化的“自旋噪声”，可以通过灵敏的光学方法（如法拉第旋转）检测到。最近的研究表明，这种自旋噪声的频率、线宽和线形直接揭示了动态自旋性质，如退相时间、弛豫机制和g因子，而无需将自旋扰动出平衡态。在这里，我们证明使用波长可调探测光的自旋噪声测量构成了一种强大而新颖的光谱工具的基础，能够提供传统线性光学根本无法获得的独特信息。特别是，检测到的自旋噪声功率的波长依赖性可以揭示埋藏在非均匀展宽光谱中的均匀线宽，并可以分辨属于不同自旋系统的重叠光学跃迁。这些新可能性在理论上和通过实验在非均匀展宽的两个极端（碱金属原子蒸气和半导体量子点）的自旋系统中进行了探索。