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MAPbI$_3$ 单晶中的共振自旋放大与积累

材料科学 2025-02-11 v1

摘要

量子技术和自旋电子学应用需要可靠的半导体材料,以实现电子激发态的显著、长寿命自旋极化,并能在外部场中对其进行光学操控。由于其能带结构和显著的自旋相关性质,铅卤化物半导体是合适的候选材料。本文通过低温下的时间分辨 Kerr 椭圆技术,研究了厚度为 20 μ\mum 的 MAPbI3_3(MA=甲基硝基胺)单晶的载子自旋动力学。发现纵向电子自旋松弛时间 T1=30T_1 = 30 ns 和横向电子自旋去相位时间 T2,e=21T_{2,e}^*=21 ns。超过激光脉冲重复周期的自旋动力学导致自旋积累效应。我们通过共振自旋放大、极化恢复和自旋惯性技术来研究与核自旋耦合的电子和空穴自旋系统。这些结果表明,铅卤化物半导体是建立在自旋相关现象的量子技术的合适平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06495,
  title  = {Resonant spin amplification and accumulation in MAPbI$_3$ single crystals},
  author = {Erik Kirstein and Dmitri R. Yakovlev and Evgeny A. Zhukov and Nataliia E. Kopteva and Bekir Turedi and Maksym V. Kovalenko and Manfred Bayer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06495},
  year   = {2025}
}