Диссертация (1149960), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Carter, R. Bratschitsch, P. Dawson, [et al.] // NatPhys. — 2007. — Vol. 3. — Pp. 265–269.7860. Spin transfer and coherence in coupled quantum wells / M. Poggio, G. M.Steeves, R. C. Myers, N. P. Stern, [et al.] // Phys. Rev. B. — 2004.
—Vol. 70, issue 12. — P. 121305. — DOI: 10.1103/PhysRevB.70.121305.61. Magneto-optics of the spatially separated electron and hole layers inGaAs/Al Ga1− As coupled quantum wells / L. V. Butov, A. A. Shashkin,V. T. Dolgopolov, K. L. Campman, [et al.] // Phys. Rev. B. — 1999. —Vol. 60, issue 12. — Pp. 8753–8758. — DOI: 10.1103/PhysRevB.60.8753.62.
Exciton dynamics in GaAs quantum wells under resonant excitation / A.Vinattieri, J. Shah, T. C. Damen, D. S. Kim, [et al.] // Phys. Rev. B. —1994. — Vol. 50, no. 15. — Pp. 10868–10879.63. Spin transport of excitons. / J. R. Leonard, Y. Y. Kuznetsova, S. Yang,L. V. Butov, [et al.] // Nano Lett. — 2009. — Vol. 9. — Pp. 4204–4208.64.
Long-lived spin coherence of indirect excitons in GaAs coupled quantumwells / M. Beian, M. Alloing, E. Cambril, C. G. Carbonell, [et al.] // EPL. —2015. — Vol. 110, no. 2. — Pp. 27001–5.65. Long exciton spin relaxation in coupled quantum wells / K. Kowalik-Seidl,X. P. Vögele, B. N. Rimpfl, S. Manus, [et al.] // Applied Physics Letters. —2010.66. Violante A., Hey R., Santos P. V. Coherent transport and manipulationof spins in indirect-exciton nanostructures // Phys. Rev. B. — 2015.
—Vol. 91, no. 12. — P. 125302.67. Role of the exchange of carriers in elastic exciton-exciton scattering in quantum wells / C. Ciuti, V. Savona, C. Piermarocchi, A. Quattropani, [et al.] //Phys. Rev. B. — 1998. — Vol. 58, no. 12. — Pp. 7926–7933.68. Rapaport R., Chen G., Simon S. H. Nonlinear dynamics of a dense twodimensional dipolar exciton gas // Phys. Rev. B. — 2006. — Vol.
73,no. 3. — Pp. 033319–4.69. Nonlinear optical probe of indirect excitons / A. V. Nalitov, M. Vladimirova,A. V. Kavokin, L. V. Butov, [et al.] // Phys. Rev. B. — 2014. — Vol. 89,issue 15. — P. 155309.7970. Dyakonov M. I., Perel V. I.
Spin Orientation of Electrons Associatedwith the Interband Absorption of Light in Semiconductors // Sov. Phys.JETP. — 1971. — Vol. 33. — P. 1053.71. Pikus G. E., Bir G. L. Exchange interaction in excitons in semiconductors // J. Exp. Theor. Phys. — 1971. — Vol. 60. — Pp. 195–208.80Список рисунков2.1 Схема установки с полным анализом поляризации. Образецпомещен в криостат закрытого цикла при 4.2 К. С помощьюакусто-оптического фильтра выбираются импульсы накачкиспектральной ширины 0.1 мэВ. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .312.2 Схема установки с использованием больших магнитных полей.Образец помещен в заливной криостат при температурежидкого гелия. Осуществляется независимая спектральнаяфильтрация накачивающего и зондирующего пучков. . . . . . .
.323.1 Схема структуры исследуемого образца. Толщинамежрезонаторного промежутка изменяется вдоль образца, чтоприводит к появлению градиента энергии фотонной моды≈ 10 мэВ/мм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .343.2 Сфера Пуанкаре для нормированных компонент вектора Стокса1 , 2 , 3 .
Указаны также эллиптичность Θ и угол керровскоговращения (в предположении, что начальная поляризациябыла линейной вертикальной). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353.3 Спектр отражения от структуры в зависимости от положениялуча в плоскости образца. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373.4 Временные зависимости спектров отражения в различныхполяризациях, спектров керровского вращения и эллиптичности(верхний ряд слева направо: вертикальная, линейная под -45∘ ,правая циркулярная поляризации, угол керровского вращения;нижний ряд: горизонтальная, линейная под +45∘ , леваяциркулярная поляризации, эллиптичность).
Мощность накачки = 8 мВт. Отстройка ∆ = 0 мэВ. . . . . . . . . . . . . . . . .40813.5 Динамика спектров отражения в шести детектируемыхполяризациях: линейных вертикальной, горизонтальной,диагональной и антидиагональной, правой и левой циркулярных(метки V, H, D, A, + и − , соответственно). Отстройка частотырезонатора ∆ = −3 мэВ, поглощаемая мощность накачки 1 мВт.Угол керровского вращения и эллиптичность Θ вычислены изспектров отражения и построены как функции энергиидетектирования и задержки между импульсами накачки изондирования. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .413.6 Спектры отражения зондирующего луча для разныхполяризаций детектирования. Отстройка частоты резонатора∆ = −3 мэВ, мощность + -поляризованной накачки равна ≃ 1 мВт. Спектры, снятые при задержке между импульсаминакачки и зондирования −100 пс (невозмущенная система,зеленые символы), сравниваются со спектрами после приходаимпульса накачки при задержке 10 пс (оранжевые символы).Линии показывают результаты моделирования.
. . . . . . . . . . .42823.7 (a) Параметризованная по энергии фотона проекция спектравектора Стокса отраженного зондирующего пучка наэкваториальную плоскость сферы Пуанкаре при задержке 10 пс.Оранжевые круги: ∆ = −5 мэВ, = 0.4 мВт, зеленые квадраты:∆ = −3 мэВ, = 1 мВт. Линии: моделирование. Диапазонэнергий такой же, как и на рис. 3.6. (b) То же для вертикальнойплоскости сферы Пуанкаре. (c) Максимальный угол поворотакак функция мощности накачки для ∆ = −5 мэВ и∆ = −3 мэВ. Символы показывают экспериментальные данные,сплошные линии — моделирование с учетом неоднородногоуширения моды резонатора, пунктирные линии — модель безучета неоднородного уширения. (d) Вычисленная функция ()на комплексной плоскости для ко-(сплошные линии) икросс-циркулярной (штриховые линии) поляризацийдетектирования при ∆ = −5 мэВ (оранжевые), −3 мэВ(зеленые) и 0 мэВ (синие линии).
Угол между двумя стрелкамиодного цвета показывает удвоенный максимальный уголкерровского вращения для каждой отстройки. . . . . . . . . . . .443.8 Фотоиндуцированные сдвиги энергий нижней и верхнейполяритонных ветвей в ко- (зеленые кресты) икросс-циркулярной (красные квадраты) поляризацияхдетектирования. (a, c) ∆ = −5 мэВ. (b, d) ∆ = −3 мэВ. Линиипоказывают соответствующие энергетические сдвиги,полученные из подгонки. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .484.1 (a) Цветовая карта экситонного поглощения для изучаемой вданной работе структуры с двойной квантовой ямой взависимости от приложенного электрического напряжения.Схема зонной структуры двойной квантовой ямы в присутствии(c), (e), или отсутствии (b), (d) электрического поля вдоль оси .Красные и синие параболы в (d-e) — это дисперсии двух прямыхи двух непрямых состояний, соответствующих оптическимпереходам, показанным на (b-c). . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .52834.2 (a) Графики керровского вращения, измеренные при нулевомнапряжении как функции задержки между накачкой изондированием при различных напряженностях магнитногополя, = 1.571 eV, = 1.569 eV. (b) Те же измерения для = 0 при двух различных энергиях накачки. (c) Зависимостьсамого медленного времени релаксации от магнитного поля,измеренная при нулевом напряжении для двух различныхэнергий накачки. Линиями обозначены расчетные зависимостипо двум моделям, основанным на уравнении Лиувилля слиндбладовским членом (сплошная линия) и намикроскопическом анализе уравнения Шрёдингера (пунктирнаялиния)..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .544.3 (a) Керровское вращение, измеренное при = 0.8 В, какфункция задержки между импульсами накачки и зондированияпри = 0 и = 1 Тл, = 1.568 эВ, = 1.569 эВ. (b) Тривремени затухания, извлеченных из измерений керровскоговращения при = 0.8 В и различных магнитных полях вплоскости образца, относящиеся к спиновой релаксации прямых,непрямых экситонов и двумерного электронного газа. Сплошныелинии — подгонки по модели спиновой дефазировки, считая чтоширины распределений g-факторов равны ∆ = 0.016 длянепрямых экситонов и ∆ = 0.006 для двумерного электронногогаза.
(c) Фурье-спектры керровского вращения, измеренные при = 1 Тл. Спектр при нулевом напряжении сравнивается соспектром для = 0.8 В. (d) Две зависимости частот прецессииот магнитного поля в плоскости, извлеченных из керровскоговращения при = 0.8 В, относящиеся к спиновой прецессиинепрямых экситонов и двумерного электронного газа.. . . . . .57844.4 (a) Зависимость самого медленного времени затухания отзатворного напряжения, измеренная по динамике керровскоговращения при разных магнитных полях в плоскости образца.
(b)Зависимость g-фактора, связанного с этой самой медленнойкомпонентой, от затворного напряжения. Можно выделить дварежима. При достаточно малых , таких что состояние прямогоэкситона остается ниже непрямого экситона (прямой режим),время затухания увеличивается с магнитным полем. При такихзатворных напряжениях, когда непрямой экситон становитсянижним экситонным состоянием системы (непрямой режим),зависимость обратная, время затухания значительно падает вприсутствии магнитного поля.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6085Список таблиц3.1 Экситонные параметры, полученные из спектров отражения безнакачки. Параметры фотонной моды: 1 /2 = 4.35, Γ = 5 мкэВ. .40.