纤锌矿 (Ga,Fe)N 中激子分裂、磁圆二色性与磁化强度之间的关系
材料科学
2014-10-10 v2
摘要
以纤锌矿 Ga(1-x)FexN 为例，从实验和理论上考察了稀磁半导体基本带隙区域中磁化强度、能带分裂与磁圆二色性 (MCD) 之间的关联问题。针对 x = 0.2% 的样品，在低至 2K 和高至 7T 的条件下进行了磁化强度和偏振分辨反射率测量。观测到了源自纤锌矿结构特有的三个自由激子 A、B 和 C 的光学跃迁，并确定了它们随磁场的演化。研究表明，与使用适当介电函数描述偏振分辨反射光谱所获得的值相比，从反射率-MCD 数据评估出的激子分裂大小可能被高估超过 2 倍。一系列模型计算表明，MCD 的定量不准确源于磁化依赖的交换相互作用不仅对激子的自旋分裂有显著影响，还对其线宽和振子强度有显著影响。同时，提出了一种方法，可以从 MCD 光谱评估磁化强度的场依赖性和温度依赖性。此处报告的激子分裂和磁化强度的准确值证实了先前确定的 (Ga,Fe)N 中表观 交换积分的大小。
引用
@article{arxiv.1305.7496,
title = {Relation between exciton splittings, magnetic circular dichroism, and magnetization in wurtzite (Ga,Fe)N},
author = {J. -G. Rousset and J. Papierska and W. Pacuski and A. Golnik and M. Nawrocki and W. Stefanowicz and S. Stefanowicz and M. Sawicki and R. Jakiela and T. Dietl and A. Navarro-Quezada and B. Faina and T. Li and A. Bonanni and J. Suffczynski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.7496},
year = {2014}
}
备注
9 pages, 8 figures