Спиновое эхо в системе свободных электронов полупроводника
А. С. Волков
, А. Л. Липко
, Ш. М. Меретлиев
,
Б. В. Царенков
Аннотация:
Теоретически и экспериментально исследовано новое явление — спиновое
эхо в системе свободных электронов полупроводника.
Такое эхо возникает в системе оптически ориентированных
по спину электронов в варизонном полупроводнике
$p$-типа, в котором
$g$-фактор электронов линейно зависит от координаты
$x$ в направлении
градиента ширины запретной зоны
$\nabla E_{g}$ и на некотором
расстоянии от широкозонной поверхности в точке
$x_{0}$
изменяет знак. Полупроводник находится в однородном постоянном магнитном
поле
$H$, перпендикулярном
$\nabla E_{g}$. Электроны, ориентированные
по спину, генерируются на широкозонной поверхности полупроводника
и дрейфуют в варизонном поле; при этом их спины прецессируют в магнитном поле.
Эффект спинового эха заключается в том, что в точке
${x_{e}=2x_{0}}$ ориентация электронных спинов всегда независимо от величины
магнитного поля оказывается такой же, как и на широкозонной поверхности,
где они возбуждаются.
Основные закономерности спинового эха экспериментально изучены методом поляризованной
фотолюминесценции в варизонных структурах
$p$-GaAlAs.
Показано качественное и количественное согласие эксперимента с теорией.