GaAs体材料中高场输运下电子自旋的弛豫
统计力学
2011-12-20 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
采用半经典蒙特卡洛方法，研究了掺杂n型GaAs体半导体中漂移电子的多谷自旋退极化，在较宽的晶格温度( K)和掺杂浓度(cm)范围内进行。通过考虑电子在半导体谷和高能谷中的自旋动力学，研究了驱动静电场振幅(范围在0.1至6 kV/cm之间)对导带电子初始非平衡自旋极化衰减的影响。在低温和弱驱动电场强度下，掺杂浓度显著影响自旋弛豫。在高电场值下，谷中电子的强自旋-轨道耦合显著降低了平均自旋极化寿命，但出乎意料的是，当场振幅大于2.5 kV/cm时，自旋寿命随晶格温度升高而增加。我们的数值结果与现有实验结果以及近期通过不同理论方法获得的计算结果吻合良好，验证了其有效性。
引用
@article{arxiv.1105.5716,
title = {Relaxation of Electron Spin during High-Field Transport in GaAs Bulk},
author = {Stefano Spezia and Dominique Persano Adorno and Nicola Pizzolato and Bernardo Spagnolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.5716},
year = {2011}
}
备注
14 pages, 6 figures