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.
- Б.П. Захарченя, Ф. Майер. Оптическая ориентация. Наука, Л (1989). 408 с
- M. Goldman. Spin Temperature and Nuclear Magnetic Resonance in Solids. Oxford University Press (1970)
- В.К. Калевич, В.Д. Кульков, В.Г. Флэйшер. Письма в ЖЭТФ 35, 17 (1982)
- В.К. Калевич, В.Г. Флэйшер. Изв. АН СССР. Сер. физ. 47, 12, 2294 (1983)
- И.А. Меркулов. ФТТ 40, 6, 1018 (1998)
- D. Scalbert. Phys. Rev. B 95, 245209 (2017)
- M. Vladimirova, D. Scalbert, M.S. Kuznetsova, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 103, 205207 (2017)
- V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 108, 235204 (2023)
- V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, K.V. Kavokin, V.K. Kalevich. IOP Conf. Ser.: J. Phys. 951, 012006 (2018)
- M. Kotur, D.O. Tolmachev, V.M. Litvyak, K.V. Kavokin, D. Suter, D.R. Yakovlev, M. Bayer. Commun. Phys. 4, 1, 193 (2021)
- R.G. Shulman, J.M. Mays, D.W. McCall. Phys. Rev. 100, 692 (1955)
- R.G. Shulman, B.J. Wyluda, H.J. Hrostowski. Phys. Rev. 109, 808 (1958)
- R.K. Hester, A. Sher, J.F. Soest, G. Weisz. Phys. Rev. B 10, 4262 (1974)
- A. Nolle. Z. fur Physik B Condens. Matter 34, 175 (1979)
- 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)
- 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)
- V.M. Litvyak, R.V. Cherbunin, V.K. Kalevich, K.V. Kavokin. Semiconductors 54, 1728 (2020)
- V.M. Litvyak, P. Bazhin, R. Andre, M. Vladimirova, K.V. Kavokin. arXiv:2403.17593 [cond-mat.mes-hall] (2024)
- B.F. Gribakin, V.M. Litvyak, M. Kotur, R. Andre, M. Vladimirova, D.R. Yakovlev, K.V. Kavokin. Phys. Rev. B 109, (2024)
- 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)
- 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)
- 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.