有机半导体中核自旋的量子动力学与自旋弛豫
介观与纳米尺度物理
2017-06-21 v1
摘要
我们研究了有机半导体中跳跃载流子的超精细诱导自旋弛豫过程中核自旋量子动力学的作用。具有长自旋相干时间的有机半导体典型地表现为快跳跃机制，即在跳跃间等待时间内载流子自旋进动很小。我们考虑此机制并聚焦于载流子在一维中的随机游走扩散，此处核自旋动力学的影响预期最强。利用演化算符的 Suzuki-Trotter 分解，对多达 25 个核自旋的自旋系统进行了精确数值模拟。更大的核自旋系统采用早先发展的自旋相干态 表象方法进行建模。我们发现核自旋动力学在长时间下强烈影响载流子自旋弛豫。若随机游走限制在小区域，会导致长时间下载流子自旋极化在非零值处淬灭。若随机游走不受限，载流子自旋极化获得长时尾，按 衰减。基于数值结果，我们设计了一个简单公式定量描述该效应。
引用
@article{arxiv.1607.01640,
title = {Quantum dynamics of nuclear spins and spin relaxation in organic semiconductors},
author = {V. V. Mkhitaryan and V. V. Dobrovitski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01640},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 5 figures