Энергетическая релаксация и спиновая деполяризация фотовобужденных дырок спин-отщепленной зоны арсенида галлия

В кристаллах арсенида галлия экспериментально исследована зависимость от энергии возбуждения степени циркулярной поляризации и интенсивности люминесценции, обусловленной рекомбинацией электронов с фотовозбужденными дырками спин-отщепленной зоны. Полученные результаты интерпретируются в модели энергетической релаксации фотовозбужденных дырок путем испускания оптических фононов, учитывающей межподзонные переходы дырок. Удовлетворительное согласие с экспериментом получается при учете не только ухода фотовозбужденных достаточно глубоко в спин-отщепленной зоне дырок в другие подзоны, но и их возврата.
Проведен расчет спиновой деполяризации дырок, обусловленной спиновым расщеплением отщепленной зоны, при фононном механизме энергетической релаксации. Результаты расчета свидетельствуют об определяющей роли этого механизма спиновой деполяризации даже при сравнительно малых энергиях фотовозбужденных дырок (${\varepsilon_{0}\approx(1\div2)\hbar\omega_{LO}}$).