n型半导体光学取向理论
材料科学
2009-11-10 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
时间分辨测量n-GaAs中磁化引发了丰富的自旋退相互过程，并表明在特定条件下可实现相当长的寿命(约100 ns)。在时间分辨法拉第旋转和时间分辨 Kerr 旋转中，可跟踪磁化随温度、应用场、掺杂水平和激发水平的演变。我们提出了一种关于n-GaAs中自旋松弛的理论模型，基于两个相互作用的热化亚系统的速率方程：掺体位于 donor sites上的局域自旋和导带中自由自旋。在本模型中，导带自旋通过与缺陷或声子的散射经由D'yakonov-Perel' 机制松弛，而局域自旋通过与声子相互作用(在应用场中)或通过Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用松弛。在该模型中，对数据中的诸多特征，包括对退相时间的 puzzling 温度和掺杂依赖性，提供了解释。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0309155,
title = {Theory of Optical Orientation in n-Type Semiconductors},
author = {W. O. Putikka and R. Joynt},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0309155},
year = {2009}
}
备注
4 pages, 2 figures; revised version has a more complete discussion of the Elliott-Yafet and spin-phonon decay mechanisms