Вышедшие номера
Поглощение мощности переменного магнитного поля на частотах ядерных спин-спиновых взаимодействий в полупроводниках
Санкт-Петербургский государственный университет, 122040800257-5
Литвяк В.М.1, Бажин П.С.1, Кавокин К.В.1
1Лаборатория оптики спина им. И.Н. Уральцева Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия
Email: valiok.ok@gmail.com
Поступила в редакцию: 1 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 1 апреля 2024 г.
Принята к печати: 26 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 18 июня 2024 г.

Представлен общий обзор опубликованных нами ранее экспериментальных и теоретических исследований спектров отогрева при поглощении мощности переменного магнитного поля оптически охлажденных ядерных спинов полупроводников групп А3В5 и А2В6. Спектры отогрева были измерены в нулевых, а также в слабых внешних статических магнитных полях с использованием методики спектроскопии отогрева, являющейся аналогом оптически-детектируемого ядерного магнитного резонанса (ОДЯМР). Эксперименты проводились для деформированного объемного слоя n-GaAs и для гетероструктуры на основе CdTe. Показано, что форма спектров отогрева определяется ядерными спин-спиновыми взаимодействиями, которые для выбранных полупроводниковых материалов сильно различны. В частности, из теоретического анализа экспериментальных спектров было установлено, что для кристалла n-GaAs в присутствии остаточной деформации форма спектра отогрева в нулевом магнитном поле определяется квадрупольными взаимодействиями, которые превосходят по величине ядерные спин-спиновые. Для гетероструктуры CdTe установлено, что форма спектра в нулевом поле имеет чисто спин-спиновый характер, что было подтверждено предложенной нами моделью ядерных спиновых кластеров. Как для n-GaAs, так и для CdTe, были измерены и проанализированы спектры отогрева во внешних статических магнитных полях (аналог ЯМР), в которых наблюдаются гомоядерные (зеемановские) пики поглощения, модифицированные наличием ядерных квадрупольных (для n-GaAs) и чисто спин-спиновых (для CdTe) взаимодействий. Ключевые слова: полупроводники, ядерный спин, оптическое охлаждение, спектр отогрева, спин-спиновые взаимодействия.
  1. Б.П. Захарченя, Ф. Майер. Оптическая ориентация. Наука, Л (1989). 408 с
  2. M. Goldman. Spin Temperature and Nuclear Magnetic Resonance in Solids. Oxford University Press (1970)
  3. В.К. Калевич, В.Д. Кульков, В.Г. Флэйшер. Письма в ЖЭТФ 35, 17 (1982)
  4. В.К. Калевич, В.Г. Флэйшер. Изв. АН СССР. Сер. физ. 47, 12, 2294 (1983)
  5. И.А. Меркулов. ФТТ 40, 6, 1018 (1998)
  6. D. Scalbert. Phys. Rev. B 95, 245209 (2017)
  7. M. Vladimirova, D. Scalbert, M.S. Kuznetsova, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 103, 205207 (2017)
  8. V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 108, 235204 (2023)
  9. V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, K.V. Kavokin, V.K. Kalevich. IOP Conf. Ser.: J. Phys. 951, 012006 (2018)
  10. M. Kotur, D.O. Tolmachev, V.M. Litvyak, K.V. Kavokin, D. Suter, D.R. Yakovlev, M. Bayer. Commun. Phys. 4, 1, 193 (2021)
  11. R.G. Shulman, J.M. Mays, D.W. McCall. Phys. Rev. 100, 692 (1955)
  12. R.G. Shulman, B.J. Wyluda, H.J. Hrostowski. Phys. Rev. 109, 808 (1958)
  13. R.K. Hester, A. Sher, J.F. Soest, G. Weisz. Phys. Rev. B 10, 4262 (1974)
  14. A. Nolle. Z. fur Physik B Condens. Matter 34, 175 (1979)
  15. M.M. Sobolev, P.N. Brunkov, S.G. Konnikov, M.N. Stepanova, V.G. Nikitin, V.P. Ulin, A.S. Dolbaya, T.D. Kamushadze, R.M. Masuradze. Sov. Phys. Semicond. 23, 660 (1989)
  16. V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, V.K. Kalevich, A.I. Lihachev, A.V. Nashchekin, M. Vladimirova, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 104, 235201 (2021)
  17. V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin. Semiconductors 54, 1728 (2020)
  18. V.M. Litvyak, P. Bazhin, R. Andre, M. Vladimirova, K.V. Kavokin. arXiv:2403.17593 [cond-mat.mes-hall] (2024)
  19. B.F. Gribakin, V.M. Litvyak, M. Kotur, R. Andre, M. Vladimirova, D.R. Yakovlev, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 109, (2024)
  20. V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, F.Yu. Soldatenkov, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin. St. Petersburg Polytechnic University J. Physics and Mathematics 16 (2023)
  21. A.V. Mikhailov, A.S. Kurdyubov, E.S. Khramtsov, I.V. Ignatiev, B.F. Gribakin, S. Cronenberger, D. Scalbert, M.R. Vladimirova, R. Andre arXiv:2304.07135 (2023)
  22. Y.M. d'Aubigne, H. Mariette, N. Magnea, H. Tuffigo, R.T. Cox, G. Lentz, L.S. Dang, J.L. Pautrat, A. Wasiela. Surface Science 101, 650 (1990)

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.