通过 Fe/GaAs 肖特基势垒的脉冲电学自旋注入触发相位相干自旋包

半导体自旋电子器件中自旋的精确控制需要以电学方式产生具有明确初始相位自旋包的手段。我们展示了一种脉冲电学方案，其触发自旋系综相位的方式类似于圆偏振光脉冲产生相位相干自旋包。此处，我们利用快速电流脉冲初始化相位相干自旋包，其经 Fe/GaAs 肖特基势垒注入 $n$-GaAs。通过时间分辨法拉第旋转，我们观察到在 17 K 下电流脉冲宽度低至 500 ps 时的多个拉莫尔进动周期，从而证明了相位相干性。我们表明电流脉冲因肖特基势垒的充放电时间而展宽。在高频下，可观测的自旋相干性仅受限于电流脉冲的有限带宽，其量级为 2 GHz。因此，这些结果证明了在金属铁磁体/半导体异质结构中实现微波频率下电子自旋包的全电学注入与相位控制是可能的。