Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 5 » Статья стр. 745
<<<>>>
Многозонная резонансная спектрометрия неупругого электронного рассеяния света и проявление сильного спин-орбитального взаимодействия в наноструктурах с квантовыми точками
DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55490.41
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.05.56041.41
Топоров В.В.1, Байрамов Б.Х.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: bairamov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 марта 2023 г.
В окончательной редакции: 4 апреля 2023 г.
Принята к печати: 4 апреля 2023 г.
Выставление онлайн: 30 апреля 2023 г.
PDF версия
Созданы высокочувствительные методы спектрометрии неупругого рассеяния света для детектирования отдельных фотонов в видимом и ближнем ИК-диапазонах спектра (0.4-1.35) μm. Выполнены прецизионные оптические измерения колебательных и электронных состояний наноструктур с квантовыми объектами, на примере квантово-размерных наногетероструктур (311)В si-GaAs/InAs с квантовыми точками InAs. Отличительной привлекательной особенностью таких структур с вырожденной валентной зоной симметрии 8 является наличие сильного спин-орбитального взаимодействия. При этом собственный момент дырок может эффективно взаимодействовать с электрическим полем падающей световой волны. Обнаружено, что такое взаимодействие вызывает интенсивную люминесценцию и неупругое рассеяние световой волны в ИК-области спектра 0.9-1.35 μm. В условиях резонансного возбуждения выявлена эффективная генерация неравновесной электрон-дырочной (e-h) плазмы c концентрациями n=p=1.0·1017 cm-3 и T_e=T_h=25 K, в то время как температура решетки T_L=5.1 K. Обнаружены новые механизмы формирования аномально интенсивного интеграционного спектра мультиплексного неупругого рассеяния света довольно сложной формы, образуемой различными разделяемыми резонансными вкладами процессов квазиупругого рассеяния носителями заряда, рассеяния света акустическими плазмонами электрон-дырочной плазмы, а также неупругого внутри- и междуподзонного рассеяния света тяжелыми дырками. Установлено, что аномальное усиление интенсивности такого многозонного селективного резонансного рассеяния света более чем в 105 раз превышает интенсивность томсоновского рассеяния света на отдельных носителях заряда. Наблюдается согласие между оценочным расчетным и экспериментальным спектрами, причем большей частью для сложно интерпретируемой значительной ширины наблюдаемой линии рассеяния света. Показано, что новые механизмы различных вкладов образования рассеянного излучения фотонов являются важными диагностическими элементами, отчетливо проявляющимися в спектрах результирующего усиленного неупругого рассеяния света. Ключевые слова: наноструктуры, квантовые объекты, резонансное рассеяние света носителями заряда, обменное взаимодействие, диагностика плазмы.
  1. R. Loudon. Proc. R. Soc. A 275, 218 (1963)
  2. A.K. Ganguly, J.L. Birman. Phys. Rev. 162, 806 (1967)
  3. R.M. Martin. Phys. Rev. B 4, 3676 (1971)
  4. R. Zeyher, T. Chiu-Sen, J.L. Birman. Phys. Rev. B 4, 1725 (1974)
  5. Light Scattering in Solids. Topics in Applied Physics / Ed. M. Cardona, G. Guntherodt. Sringer, Berlin, Heidelberg, N.Y. (1974). 543 p
  6. B.H. Bairamov, A.V. Gol'tsev, E. Karaiamaki, R. Laikho, T. Levola, V.V. Toporov. Sov. Phys. Solid State 25, 739 (1983)
  7. E. Karajamaki, R. Laiho, T. Levola, B.H. Bairamov, A.B. Gol'tsev, V.V. Toporov. Phys. Rev. B 29, 4508 (1984)
  8. B.H. Bairamov, N.V. Lichkova, A.B. Gol'tsev, V.D. Timofeev, V.V. Toporov. Sov. Phys. Solid State 29, 244 (1987). [Fiz. Тverd. Тela, 29, 754 (1987)]
  9. A. Cantarero, C. Trallero-Giner, M. Cardona. Phys. Rev. B 39, 8388 (1989)
  10. C. Trallero-Giner, K. Syassen. Phys. Status Solidi B 247, 182 (2010)
  11. R.P. Miranda, M.I. Vasilevskiy, C. Trallero-Giner. Phys. Rev. B 74, 115317 (2006)
  12. Ф.Б. Байрамов, В.В. Топоров, Е.Д. Полоскин, Б.Х. Байрамов, C. Roder, C. Sprung, C. Bohmhammel, G. Seidel, G. Irmer, A. Lashkul, E. Lahderanta, Y.W. Song. ФТП 47, 607 (2013)
  13. B.H. Bairamov, V.V. Toporov, F.B. Bayramov, A.D. Bouravleuv, J.T. Holmi, H. Lipsanen, V.P. Popov, I.N. Kuprianov, Yu.N. Pal'anov, D. Braukmann, J. Debus, D.R. Yakovlev, M. Bayer. Sibir. Phys. J. 13, 3, 73 (2018)
  14. Б.Х. Байрамов, В.В. Топоров Ф.Б. Байрамов. ФТП 53, 85 (2019)
  15. B.H. Bairamov, V.V. Toporov, F.B. Bayramov. Semicond. 53, 16, 2129 (2019)
  16. B.H. Bairamov, A. Heinrich, G. Irmer, V.V. Toporov, E. Ziegler. Phys. Status Solidi B 119, 227 (1983)
  17. G. Irmer, V.V. Toporov, B.H. Bairamov, J. Monecke. Phys. Status Solidi B 119, 595 (1983)
  18. Б.Х. Байрамов, В.В. Топоров, Ф.Б. Байрамов. ФТТ 63, 1, 80 (2021)
  19. Б.Х. Байрамов. ФТТ 63, 2, 213 (2021)
  20. Y.A. Kuznetsova, F.B. Bayramov, V.V. Toporov, B.H. Bairamov, A.P. Glinushkin, V.Yu. Rud. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1096 012032 (2022)
  21. В.А. Войтенко. ФТТ 26, 1002 (1984)
  22. В.А. Войтенко. ФТТ 28, 3091 (1986)
  23. B.H. Bairamov, I.P. Ipatova, V.A. Voitenko. Phys.Rep. 229, 5, 221 (1993)
  24. А.Г. Аронов, Е.Л. Ивченко ЖЭТФ 57, 247 (1969)
  25. Б.Х. Байрамов, В.А.Войтенко, И.П. Ипатова. УФН 163, 5, 67 (1993)
  26. В.А. Войтенко. Письма в ЖЭТФ 61, 91 (1995)
  27. B.H. Bairamov, I.P. Ipatova, V.A. Voitenko, V.K. Negoduyko, V.V. Toporov. Phys. Rev. B 50, 20, 14923 (1994)
  28. B.H. Bairamov, V.A. Voitenko, V.V. Toporov, B.P. Zakharchenya, M. Henini, A.J. Kent. Nanotechnology 11, 4, 314 (2000)
  29. V.А. Voitenko. Private Commun
  30. I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys. 89, 11, 5815 (2001)

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme