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自旋对局域泵浦的响应:激子极化激元与电子和空穴的比较

介观与纳米尺度物理 2016-02-24 v2

摘要

极化激元极化可以用赝自旋来描述,其方向可沿 x,y,x,\,y,zz 轴取向,类似于电子和空穴自旋。对于电子和空穴,时间反演对称性要求自旋轨道相互作用在动量上为奇函数,而极化激元中自旋轨道相互作用的类似物,即所谓的 TE-TM 分裂,在动量上则为偶函数,与此不同。我们在多次散射的扩散区计算并比较了极化激元、电子和空穴系统的自旋输运。经过量纲重标定后,具有空间均匀粒子密度的扩散系统具有相同的动力学,与粒子类型无关。三种粒子之间的差异出现在空间非均匀系统中,即在特定局域点存在泵浦的情况。我们同时考虑了振荡泵浦和瞬态(delta 函数)泵浦。在此类系统中,每种粒子类型产生独特的自旋图案。可以通过它们不同的空间多极特性、在垂直磁场中的响应与共振,以及它们的相对量级来区分这些粒子,其中电子的量级最大,空穴的量级最小。这些图案既在对非极化泵浦的响应中显现(产生面内和垂直自旋信号),也在对极化泵浦的响应中显现(其中自旋从面内进动到面外,反之亦然)。这些结果将有助于设计具有大自旋极化信号的系统,用于识别实验器件中主导的自旋轨道相互作用并测量次主导项,以及测量散射时间和自旋轨道耦合的量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.07863,
  title  = {Spin Response to Localized Pumps: Exciton Polaritons Versus Electrons and Holes},
  author = {Vincent Sacksteder and A. A. Pervishko and I. A. Shelykh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07863},
  year   = {2016}
}