【摘 要】
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采用飞秒脉冲的饱和吸收光谱方法研究了GaAs/AlGaAs多量子阱中电子自旋的注入和弛豫特性,测得电子自旋极化弛豫时间为80ps.说明了电子自旋-轨道耦合相互作用引起局域磁场的随
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采用飞秒脉冲的饱和吸收光谱方法研究了GaAs/AlGaAs多量子阱中电子自旋的注入和弛豫特性,测得电子自旋极化弛豫时间为80ps.说明了电子自旋-轨道耦合相互作用引起局域磁场的随机化,是导致电子的自旋极化弛豫的主要机制.此外我们还利用时间分辨的泵浦探测技术首次研究了常温下电子自旋弛豫时间跟电子浓度的关系.实验发现在电子浓度较低,也就是泵浦功率较低的时候,电子自旋弛豫时间随电子浓度的增加而延长.在该实验中泵浦功率从14mW增加到230mW,电子自旋弛豫时间相应地从62ps延长到130ps.在电子浓度较高,也就是泵浦功率较高的时候,电子自旋弛豫时间随电子浓度的增加而缩短,在该实验中当泵浦功率达到333mW时,电子自旋弛豫时间也降至80ps.这一实验结果表明DP效应和散射都不能单独导致电子自旋弛豫,它们要结合在一起导致自旋弛豫.在浓度较低时,DP机制占主导地位.电子浓度的增加会导致电子间碰撞散射的增强,从而使得电子动量k的随机化增强.显然电子浓度增加,动量弛豫时间减少,自旋弛豫时间也减少.实验跟理论相吻合,证明了DP和EY自旋弛豫机制的正确性.常温下电子的自旋弛豫时间随载流子浓度的变化关系说明,电子间碰撞散射导致电子自旋弛豫的方式也是跟电子浓度有关,常温下DP机制和EY机制哪种机制占据主导地位是跟电子浓度密切相关的.
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