4H-碳化硅中自旋 3/2 硅空位的弛豫动力学

报道了 4H-SiC 中自旋 3/2 硅空位的室温光探测磁共振实验。采用双微波频率激发协议访问 $m_s=+1/2\leftrightarrow -1/2$ 跃迁。测得 $+3/2 \leftrightarrow +1/2$ 与 $+1/2\leftrightarrow -1/2$ 跃迁的拉比频率之比为 $(0.901\pm 0.013)$。偏离 $\sqrt{3}/2$ 归因于不同磁偶极跃迁的 g 因子微小差异。而自旋 1/2 系统由单一自旋寿命 $T_1$ 表征，我们实验证明自旋 3/2 系统具有三种可优先激发和探测的不同弛豫模式。测得的弛豫时间为 $(0.41\pm 0.02) T_{slow}=T_d= (3.3\pm 0.5)T_{fast}$。这不同于纯偶极（$T_p$）、四极（$T_d$）和八极（$T_f$）弛豫模式分别预期的 $T_p/3 =T_d= 2T_f$ 值，并意味着慢偶极与快八极弛豫模式的混合。