Когерентная спиновая динамика носителей в ферромагнитных полупроводниковых гетероструктурах с дельта-слоем Mn
Зайцев С.В., Акимов И.А., Лангер Л., Данилов Ю.А., Дорохин М.В., Звонков Б.Н., Яковлев Д.Р., Байер М.

Received: August 15, 2015

DOI: 10.7868/S0044451016090078

PDF (374.1K)

Методом магнитооптического эффекта Керра с пикосекундным временным разрешением детально изучена когерентная спиновая динамика носителей в гетероструктурах, содержащих квантовую яму (КЯ) InGaAs/GaAs и дельта-слой Mn, разделенные узким спейсером GaAs толщиной 2-10 нм. Обменное взаимодействие фотовозбужденных электронов в КЯ с ферромагнитным дельта-слоем Mn проявляется в магнитополевых и температурных зависимостях ларморовской частоты прецессии электронных спинов и оказывается чрезвычайно слабым (микроэлектронвольт). Помимо электронного вклада, в керровском сигнале вращения плоскости поляризации присутствуют также две неосциллирующие компоненты, отнесенные к дыркам. На начальном этапе в структурах с широким спейсером наблюдается быстрый релаксационный процесс, отвечающий спиновой релаксации свободных фотовозбужденных дырок. Вторая компонента обусловлена дальнейшей спиновой дефазировкой срелаксировавших по энергии дырок, локализованных на сильных флуктуациях потенциала КЯ в изучаемых структурах. Временное затухание всех вкладов в керровский сигнал существенно усиливается при уменьшении толщины спейсера, что коррелирует с усилением безызлучательной рекомбинации в КЯ.