窄光学共振处的横向磁光克尔效应
材料科学
2019-01-29 v1 光学
摘要
基于横向磁光克尔效应（TMOKE）的磁光光谱是研究磁有序介质的一种灵敏方法。然而，磁性材料中的光学跃迁通常以谱宽较宽、远超磁场中塞曼分裂的共振为特征。本文从实验与理论两方面研究了由受限量子系统提供的相对窄的光学共振附近的 TMOKE。作为实验演示，我们使用 (Cd,Mn)Te 稀磁半导体量子阱中的激子共振，其中与磁离子的强交换相互作用使得激子自旋态在几特斯拉磁场中产生巨塞曼分裂 。在弱耦合区，当分裂 小于光学跃迁的谱展宽 时，TMOKE 幅度随塞曼分裂增大而线性增长，其光谱呈 S 形，在此范围内基本不变。在强耦合区（），TMOKE 幅度饱和，而其光谱被强烈修正，出现两个分离峰。TMOKE 不仅对样品表面敏感，若上层足够透明，还可用于探测深层受限电子态。我们的结果表明，谱窄共振的 TMOKE 可作为探测各类受限量子系统中电子态电荷与自旋结构的通用工具，并可与常规极向克尔效应结合用于自旋层析。
引用
@article{arxiv.1810.13344,
title = {Transverse Magneto-Optical Kerr Effect at Narrow Optical Resonances},
author = {O. V. Borovkova and F. Spitzer and V. I. Belotelov and I. A. Akimov and A. N. Poddubny and G. Karczewski and M. Wiater and T. Wojtowicz and A. K. Zvezdin and D. R. Yakovlev and M. Bayer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.13344},
year = {2019}
}