MAPbI$_3$ 钙钛矿单晶中与原子核相互作用的电子与空穴的自旋动力学
材料科学
2022-06-08 v1
摘要
甲基铵三碘化铅（MAPbI）是杂化有机-无机铅卤化物钙钛矿的代表性材料，因其光伏效率和明亮的光电特性目前受到极大关注。在此，我们利用高达 3 T 磁场中的低温时间分辨克尔旋转，在 MAPbI 单晶中研究了由载流子与核自旋相互作用引起的电荷载流子的相干自旋动力学及自旋依赖现象。测量得到高达几纳秒的自旋退相干时间以及 37 ns 的纵向自旋弛豫时间。在克尔旋转信号中识别出了驻留电子与空穴的拉莫尔自旋进动。正交晶系相中的朗德因子（ 因子）表现出强各向异性，空穴的 因子范围从 到 ，电子的从 到 ，而约 1% 的 因子色散相当小。通过磁反射率测量得到激子 因子为 。在倾斜磁场中通过自旋极化电子与空穴实现了动态核极化，从而获得了载流子-核交换相互作用以及超过 16 分钟的核自旋弛豫时间。
引用
@article{arxiv.2201.06867,
title = {Spin dynamics of electrons and holes interacting with nuclei in MAPbI$_3$ perovskite single crystals},
author = {E. Kirstein and D. R. Yakovlev and E. A. Zhukov and J. Höcker and V. Dyakonov and M. Bayer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06867},
year = {2022}
}