Вышедшие номера
Спин-зависимое внутри- и междолинное электрон-фононное рассеяние в германии
Liu Z.1, Нестоклон M.O.2, Cheng J.L.3, Ивченко Е.Л.2, Wu M.W.1
1Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale and Department of Physics, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui, China
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Department of Physics and Institute for Optical Sciences, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada
Email: nestoklon@coherent.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 31 января 2013 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2013 г.

Теоретически исследовано спин-зависимое электрон-фононное рассеяние в долинах L и Gamma в кристаллах германия. С этой целью построен k· p-гамильтониан 16x16, корректно описывающий электронную дисперсию в окрестности L-точки германия в нижних зонах проводимости и верхних валентных зонах. Этот гамильтониан упрощает анализ спин-зависимых свойств электронов проводимости. Затем последовательно рассматривается рассеяние электронов на фононах внутри долин L и Gamma, между долинами L и Gamma и между различными долинами L. На основе метода инвариантов для каждого типа процессов строится матрица рассеяния, разложенная по степеням волновых векторов электрона, отсчитанных от центров долин. С помощью метода псевдопотенциала найдены численные коэффициенты в этих матрицах. Проанализированы парциальные вклады механизмов Эллиота и Яфета в спин-зависимое рассеяние электронов. Полученные результаты могут быть использованы для изучения оптической ориентации и релаксации горячих электронов в германии. Работа поддержана программами РАН, грантами РФФИ и Президента РФ, Национальной программой фундаментальных исследований Китая в рамках гранта N 2012CB922002 и Исследовательской программой приоритетных стратегических исследований Китайской академии наук в рамках гранта N XDB01000000.
  1. I. vZutic, J. Fabian, S. Das Sarma. Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004)
  2. M.W. Wu, J.H. Jiang, M.Q. Weng. Phys. Rep. 493, 61 (2010)
  3. P.Y. Yu, M. Cardona. Fundamentals of semiconductors: physics and materials properties. 3rd ed. Springer, N.Y. (2001)
  4. D. Culcer, L. Cywinski, Q. Li, X. Hu, S. Das Sarma. Phys. Rev. B 80, 205 302 (2009)
  5. N.W. Gray, A. Tiwari. Appl. Phys. Lett. 98, 102 112 (2011)
  6. K.R. Jeon, B.C. Min, I.J. Shin, C.Y. Park, H.S. Lee, Y.H. Jo, S.C. Shin. Appl. Phys. Lett. 98, 262 102 (2011)
  7. B.T. Jonker, G. Kioseoglou, A.T. Hanbicki, C.H. Li, P.E. Thompson. Nature Phys. 3, 542 (2007)
  8. I. Appelbaum, B. Huang, D. J. Monsma. Nature 447, 295 (2007)
  9. L. Grenet, M. Jamet, P. Noe, V. Calvo, J.M. Hartmann, L.E. Nistor, B. Rodmacq, S. Auffret, P. Warin, Y. Samson. Appl. Phys. Lett. 94, 032 502 (2009)
  10. S.P. Dash, S. Sharma, R.S. Patel, M.P. de Jong, R. Jansen. Nature 462, 491 (2009)
  11. E.J. Loren, B.A. Ruzicka, L.K. Werake, H. Zhao, H.M. van Driel, A.L. Smirl. Appl. Phys. Lett. 95, 092 107 (2009).
  12. J. Rioux, J.E. Sipe, Phys. Rev. B 81, 155 215 (2010)
  13. E.J. Loren, J. Rioux, C. Lange, J.E. Sipe, H.M. van Driel, A.L. Smirl. Phys. Rev. B 84, 214 307 (2011)
  14. P. Li, H. Dery. Phys. Rev. Lett. 107, 107 203 (2011)
  15. A. Jain, L. Louahadj, J. Peiro, J.C. Le Breton, C. Vergnaud, A. Barski, C. Beigne, L. Notin, A. Marty, V. Baltz, S. Auffret, E. Augendre, H. Jaffres, J.M. George, M. Jamet. Appl. Phys. Lett. 99, 162 102 (2011)
  16. J.M. Tang, B.T. Collins, M.E. Flatte. Phys. Rev. B 85, 045 202 (2012)
  17. F. Pezzoli, F. Bottegoni, D. Trivedi, F. Ciccacci, A. Giorgioni, P. Li, S. Cecchi, E. Grilli, Y. Song, M. Guzzi, H. Dery, G. Isella. Phys. Rev. Lett. 108, 156 603 (2012)
  18. A. Jain, C. Vergnaud, J. Peiro, J.C. Le Breton, E. Prestat, L. Louahadj, C. Portemont, C. Ducruet, V. Baltz, A. Marty, A. Barski, P. Bayle-Guillemaud, L. Vila, J.-P. Attane, E. Augendre, H. Jaffr\`e s, J.-M. George, M. Jamet. Appl. Phys. Lett. 101, 022 402 (2012)
  19. P. Li, Y. Song, H. Dery. Phys. Rev. B 86, 085 202 (2012)
  20. P. Li, D. Trivedi, H. Dery. Phys. Rev. B 87, 115203 (2013)
  21. Y. Zhou, W. Han, L.T. Chang, F. Xiu, M. Wang, M. Oehme, I.A. Fischer, J. Schulze, R.K. Kawakami, K.L. Wang. Phys. Rev. B 84, 125 323 (2011)
  22. C. Tahan, M. Friesen, R. Joynt. Phys. Rev. B 66, 035 314 (2002)
  23. M.S. Sherwin, A. Imamoglu, T. Montroy. Phys. Rev. A 60, 3508 (1999)
  24. A.R. Calderbank, P. W. Shor. Phys. Rev. A 54, 1098 (1996)
  25. C.H. Bennett, D.P. DiVincenzo, J.A. Smolin, W.K. Wootters. Phys. Rev. A 54, 3824 (1996)
  26. D.G. Cory, M.D. Price, W. Maas, E. Knill, R. Laflamme, W.H. Zurek, T.F. Havel, S.S. Somaroo, Phys. Rev. Lett. 81, 2152 (1998)
  27. A.R. Cameron, P. Riblet, A. Miller, Phys. Rev. Lett. 76, 4793 (1996)
  28. J.-M. Jancu, R. Scholz, F. Beltram, F. Bassani. Phys. Rev. B 57, 6493 (1998)
  29. Y.H. Kuo, Y.K. Lee, Y. Ge, S. Ren, J.E. Roth, T.I. Kamins, D.A.B. Miller, J.S. Harris. Nature 437, 1334 (2005)
  30. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, A. Jorio. Group theory: application to the physics of condensed matter. Springer, Berlin (2008)
  31. Г.Л. Бир, Г.Е. Пикус. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. Наука, М. (1972) 584 с
  32. L.C.L.Y. Voon, M. Willatzen. The k· p-method: electronic properties of semiconductors. Springer, Berlin (2009)
  33. Y. Song, H. Dery. Phys. Rev. B 86, 085 201 (2012)
  34. Y. Yafet. In: Solid state physics / Eds F. Seitz, D. Turnbull. Academic, N.Y. (1963). V. 14. P. 1
  35. M. Lax, J.J. Hopfield. Phys. Rev. 124, 115 (1961)
  36. M. Lax. Phys. Rev. 138, A793 (1965)
  37. Дж. Бирман. Пространственная симметрия и оптические свойства твердых тел. Т. I. Мир, М. (1978). 387 с
  38. E. McCann, V.I. Fal'ko. Phys. Rev. Lett. 108, 166 606 (2012)
  39. H. Ochoa, A.H.C. Neto, V.I. Fal'ko, F. Guinea. arXiv:1209.4382
  40. R.J. Elliott. Phys. Rev. 96, 266 (1954)
  41. S. Ridene, K. Boujdaria, H. Bouchriha, G. Fishman. Phys. Rev. B 64, 085 329 (2001).
  42. R. Winkler. Spin-obit coupling effects in two-dimensional electron and hole systems. Springer, Berlin (2003)
  43. В.Д. Дымников. ФТТ 43, 1957 (2001)
  44. J. Rioux, J.E. Sipe. Physica E 45, 1 (2012)
  45. P. Zhang, J. Zhou, M.W. Wu. Phys. Rev. B 77, 235 323 (2008)
  46. Е.Л. Ивченко, Ю.Б. Лянда-Геллер, Г.Е. Пикус. ЖЭТФ 98, 989 (1990)
  47. D.K. Ferry. Phys. Rev. B 14, 1605 (1976)
  48. J.L. Cheng, M.W. Wu, J. Fabian. Phys. Rev. Lett. 104, 016 601 (2010)
  49. P. Li, H. Dery. Phys. Rev. Lett. 105, 037 204 (2010)
  50. J.L. Cheng, J. Rioux, J. Fabian, J.E. Sipe. Phys. Rev. B 83, 165 211 (2011)
  51. M.M. Rieger, P. Vogl. Phys. Rev. B 48, 14 276 (1993)
  52. W. Weber. Phys. Rev. B 15, 4789 (1977)
  53. И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев. ФТТ 49, 422 (2007)
  54. R.J. Elliott, R. Loudon. J. Phys. Chem. Solids 15, 146 (1960).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.