Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1145380), страница 2

Файл №1145380 Диссертация (Динамика спиновой когерентности в полупроводниковых наноструктурах) 2 страницаДиссертация (1145380) страница 22019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

С этой точкизрения актуальным является вопрос о времени жизни и механизмах разрушенияспиновой когерентности в реальных системах.В связи с этим резко возрос интерес к возможностям манипулированияспином в полупроводниковых гетероструктурах на основе соединений А3В5 иА2В6.Такиеструктурывыращиваютсяметодамимолекулярно-пучковойэпитаксии и характеризуются высоким кристаллическим совершенством. Ониочень удобны для научного исследования и практических приложений, посколькуспектр их оптических переходов лежит в области излучения современныхимпульсныхлазеровичувствительныхфотоприемников.Этопозволяетиспользовать для экспериментального исследования спиновой когерентностиметоды,характеризующиесярекорднымипараметрамиповременномуразрешению и чувствительности.Все вышеизложенное определяет актуальность темы диссертации.Цель работы: теоретическое и экспериментальное исследование спиновойкогерентности в полупроводниковых наноструктурах.Научная новизна и практическая значимостьВсе представленные результаты являются новыми.

Следует отметитьследующие важнейшие полученные результаты:61)Изанализаквантовыхфотолюминесценцииибиенийвфарадеевскогосигналахполяризованнойвращенияустановленаэнергетическая структура спиновых состояний и определены механизмырелаксациии в гетероструктурах с неоднородно уширенными ансамблямсамоорганизованных квантовых точек InP/InGaP и InAs/GaAs;2) Для гетероструктур с квантовыми ямами GaAs/AlGaAs полученауниверсальная зависимость g-фактора электрона от энергии оптическогоперехода;3) Детальный анализ эффекта накопления спиновой поляризации припериодической оптической накачке для неоднородного спиновогоансамбля показал, что можно определять различные физическиехарактеристики спиновой системы, взаимодействующей со светом, свысокой точностью;4) Обнаружен и исследован эффект синхронизации мод спиновой прецессииэлектронов и дырок в заряженных квантовых точках;5)Обнаруженипроанализированэффектрезонанснойподстройкикогерентной прецессии ядер в этом режиме.Практическая значимость заключается в том, что полученные в настоящейработеданныеопроцессах,определяющихспиновуюдинамикувполупроводниках, указывают на реальную возможность использования спиновносителей в полупроводниковых наноструктурах как элементов хранения иобработки информации.

С этой точки зрения исключительно важным являетсяобнаруженный в работе эффект радикального увеличения времени (вплоть дотрех-четырех порядков) спиновой памяти в таких системах. Разработанныетеоретические методы пригодны для анализа спиновой динамики носителей иоптических возбуждений в широком классе полупроводниковых наноструктур.Полученные новые знания могут быть включены в курсы лекций для студентовуниверситетов.7Основные положения, выносимые на защиту:1.Анализ квантовых биений в оптическом отклике полупроводниковыхнаноструктур с квантовыми ямами и квантовыми точками дает полныйнаборхарактеристикспиновыхсостоянийиспиновойдинамикиисследуемых систем.2.Значенияэлектронногоg-фактора в GaAs/AlGaAs квантовыхямахразличной толщины определяются универсальной зависимостью от ширинызапрещенной зоны.3.Деполяризация фотолюминесценции и затухания биений в структурах сквантовымиточкамиобусловленаобратимойфазовойрелаксацией,вызванной разбросом значений зеемановского и обменного расщепления вансамбле спинов.4.Эффект резонансного спинового усиления является чувствительныминструментомдля определения механизмов генерации и релаксациидолгоживущей спиновой поляризации носителей в полупроводниковыхнаноструктурах.5.Возбуждениесущественнолокализованныхносителейнеоднородногопериодическиспиновогоансамбляследующимилазернымиимпульсами приводит к синхронизации мод спиновой прецессии.6.Эффект синхронизации мод спиновой прецессии является альтернативнымэффекту резонансного спинового усиления.7.Фазовая синхронизация спинов в неоднородно уширенном ансамблеквантовыхточекпозволяетвпредельномслучаесформироватьодномодовую спиновую динамику ансамбля.8.Эффектядернойфокусировки,сопровождающийсинхронизациюэлектронной спиновой прецессии в квантовых точках, способствуетреализации долговременной спиновой ориентации электронов.8Апробация работы.Результатыработыпрошлиапробациюнавсероссийскихимеждународных научных конференциях, в том числе докладывались на9,10,13,14,17 и 18 Международных симпозиумах «Nanostructures: Physics andTechnology» (St.

Petersburg, Russia) в 2001 г., 2002 г. , 2005 г. , 2006 г. , 2009 г.и 2010 г., на международной конференции «Optics and Excitons in ConfinedSystems» (Montpellier, France, September 4-7, 2001), на V, VII и XIIРоссийских Конференциях по Физике Полупроводников (Нижний Новгород,10-14 сентября, 2001 г.; Москва, 18-23 сентября 2005 г.; Москва, 21-25сентября 2015 г.), на международной конференции «14 th Indium Phosphideand Related Materials Conference» (Stockholm, Sweden, May 12-16, 2002), наконференции (школе-семинаре) по физике и астрономии для молодыхученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада (Санкт-Петербург, 29—30октября 2009 года), на международной конференции «7th InternationalConference on Quantum Dots» (Santa Fe, New Mexico, USA, May 13-18th,2012).

Результаты исследований также обсуждались на семинарах СанктПетербургского Государственного Университета, ФТИ им. А.Ф. Иоффе,Технического Университета Дортмунда (Германия).Основное содержание диссертации опубликовано в 30 научных статьях врецензируемых международных научных изданиях.Структура и объем диссертации.Диссертация включает в себя Введение, 5 глав и Заключение, изложенныена 178 страницах, список литературы из 131 наименований, 49 рисунков и 1таблицу.Краткое содержание работы.Перваяглавапредставляетсобойобзорстатей,посвященныхтеоретическому и экспериментальному исследованию тонкой структуры испиновой динамики электронов и дырок в полупроводниковых соединения типаA3B5. Описаны способы формирования тонкой структуры электрон-дырочной9пары под влиянием пространственных ограничений, обменного взаимодействия ивнешних полей.

Описаны основные методы изучения тонкой структуры испиновой динамики экситонов, трионов и носителей в полупроводниках. Имиявляются поляризационные оптические методы, которые основаны на том, чтопереходам в состояния с определенной ориентацией спинов соответствуетопределеннаяполяризацияизлучения.Сделанвыводопреимуществеиспользования метода квантовых биений для экспериментального определенияпараметров тонкой структуры, поскольку этот метод позволяет определитьвеличины расщеплений даже на фоне сильного неоднородного уширения линий.Рассмотрены преимущества метода квантовых биений в сигнале фарадеевскоговращения и эллиптичности для исследования долгоживущей спиновой динамикирезидентных носителей.Во второй главе приведены характеристики гетероструктур с квантовымиямами InGaAs/GaAs, GaAs/AlGaAs и с самоорганизованнымиквантовымиточками InP/InGaP, InAs/GaAs, исследованных в данной работе, и описаныосновные экспериментальные и теоретические методы, использованные дляизучения спиновой динамики в реальном времени.

Основными методамиисследованийявлялись:изучениеспектровикинетикиполяризованнойлюминесценции квантовых точек при квазирезонансном возбуждении и изучениефотоиндуцированногомагнито-оптическогоэффектаФарадея(Керра)вимпульсных экспериментах «накачка-зондирование».Также во второй главе, приведено теоретическое описание, позволившеепровести моделирование использованных в работе экспериментальных методовисследования.Описанрасчетсоответствующегоматричногоэлементаэкситонного оптического перехода для моделирования квантовых биений всигнале фотолюминесценции. Приведено теоретическое описание формированиясигнала фарадеевского вращения и эллиптичности на примере действия короткогополяризованного импульса света на заряженные квантовые точки. Длятеоретическогораспространениерасчетаиспользовалсяэлектромагнитногоизлученияполуклассическийописывалосьподход:уравнениями10Максвелла, а поляризация, возникающая в среде под действием света,рассматривалась квантово-механически.

Приведен расчет временной эволюцииматрицы плотности спиновой системы, основное состояние которой формируетсяспином резидентного носителя, а возбужденное - спином триона. Изменениядиагональных элементов матрицы плотности в момент действия пучка накачки ипослеегопрохожденияопределяюттрансформациюэкспериментальноизмеряемых поляризационных характеристик пробного пучка.В третьей главе представлены результаты исследования, направленного наопределение энергетических параметров тонкой структуры электрон-дырочнойпары в квантовых точках InP и InAs и систематическое исследованиеэлектронного g-фактора в квантовых ямах GaAs/AlGaAs. Приводятся результатыэкспериментальных исследований кинетики поляризованной фотолюминесценциии фарадеевского вращения.

Характеристики

Список файлов диссертации

Динамика спиновой когерентности в полупроводниковых наноструктурах
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее