Fe/GaAs 异质结中金属-绝缘体转变附近的自旋动力学与局域化调控
介观与纳米尺度物理
2018-10-31 v1
摘要
我们利用超快自旋分辨泵浦-探测光谱对 Fe/GaAs 异质结中局域与巡游载流子的相干自旋动力学进行了同时研究。我们发现，对于使光生载流子的瞬态费米能量高于迁移率边的激发密度，在观测到的自旋动力学中存在两个不同的进动频率，使我们能同时监测局域态与巡游态。在低磁场（3 T 以下）下，这两种激发间的拍频线性演化，表明核极化几乎立即饱和，且尽管 Fe 层提供了 100 倍的核极化增强，这两种态的超精细耦合仍相当。在较高磁场（3 T 以上）下，塞曼能量驱动光生载流子的重入局域化。从两组数据中减去恒定超精细贡献，使我们能提取各态的朗德 g 因子并估计其相对于导带底的能量，分别得到局域态 -2.16 meV 与巡游态 17 meV。该工作推进了我们对电子与核自旋物种之间以及局域与巡游电子态之间自旋-自旋相互作用的基本理解，因此对自旋电子学与量子信息/计算未来的工作具有启示意义。
引用
@article{arxiv.1804.04761,
title = {Tuning Spin Dynamics and Localization Near the Metal-Insulator Transition in Fe/GaAs heterostructures},
author = {Yu-Sheng Ou and N. J. Harmon and Patrick Odenthal and R. K. Kawakami and M. E. Flatté and E. Johnston-Halperin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04761},
year = {2018}
}
备注
18 pages, 3 figures