中心对称半导体中电荷和自旋电流涨落的光学检测

Amin Lakhal; Stéphane Virally; Jacob B. Khurgin; Denis V. Seletskiy

中心对称半导体中电荷和自旋电流涨落的光学检测

介观与纳米尺度物理 2024-06-18 v1 材料科学

作者: Amin Lakhal , Stéphane Virally , Jacob B. Khurgin , Denis V. Seletskiy

摘要

我们提出了一种时间分辨的光学测量方案，用于检测中心对称半导体中的瞬态电荷和自旋电流。该技术依赖于由低于带隙的光学脉冲激发触发的二次谐波发射，以及由自旋或电荷运动引起的自发带内极化，该过程由基于 $\chi^{(3)}$ 的非线性光学过程介导。我们的方案利用零差放大来增强微弱的二次谐波信号，使其能够被常规电子设备检测到，并以室温 GaAs 半导体中的电荷电流为例进行了计算。这种全光学技术既不需要电接触也不需要偏置场，估计信号相对于探针的散粒噪声约为几个百分点。该方案为以非侵入方式研究固态中的热涨落和量子涨落提供了一种新方法。

关键词

光学检测电荷电流自旋电流二次谐波产生中心对称半导体零差放大

引用

@article{arxiv.2406.10397,
  title  = {Optical sensing of charge and spin current fluctuations in centrosymmetric semiconductors},
  author = {Amin Lakhal and Stéphane Virally and Jacob B. Khurgin and Denis V. Seletskiy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.10397},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 2 figures

中心对称半导体中电荷和自旋电流涨落的光学检测

摘要

关键词

引用

备注

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