�、�-Ⅵ族化合物CdS和ZnO是常見(jiàn)的寬帶隙半導(dǎo)體,具有重要的光電應(yīng)用。它們具有較小的自旋軌道耦合能,有望獲得較長(zhǎng)的自旋弛豫時(shí)間。本論文利用時(shí)間分辨法拉第/克爾旋轉(zhuǎn)光譜技術(shù)較為全面的研究了n型CdS單晶和ZnO單晶的電子自旋相干動(dòng)力學(xué),主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）系統(tǒng)研究了六方纖鋅礦n型CdS單晶在不同溫度、不同激光波長(zhǎng)下的電子自旋相干特性。發(fā)現(xiàn)在低溫下存在兩種自旋信號(hào),一種為較短泵浦探測(cè)波長(zhǎng)下存在短壽命自旋信號(hào),其自旋退相位時(shí)間約為40 ps,該自旋信號(hào)可以持續(xù)到室溫,幾乎不受溫度的影響。另一種為較長(zhǎng)泵浦探測(cè)波長(zhǎng)下存在長(zhǎng)壽命自旋信號(hào),在溫度為5 K時(shí)自旋退相位時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4.8 ns,隨溫度升高逐漸減小。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)壽命自旋信號(hào)來(lái)自局域電子,短壽命自旋信號(hào)來(lái)自導(dǎo)帶自由電子。（2）在室溫條件下研究了六方纖鋅礦n型ZnO單晶在不同波長(zhǎng)、不同磁場(chǎng)、不同泵浦光激發(fā)功率、不同面內(nèi)角下的電子自旋相干動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電子自旋退相位時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5.5 ns,遠(yuǎn)長(zhǎng)于塊體ZnO在文獻(xiàn)中已報(bào)道的室溫?cái)?shù)據(jù)。研究表明,該長(zhǎng)壽命自旋信號(hào)來(lái)自于晶體中的局域電子。 

【文章來(lái)源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BAP機(jī)制原理圖

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文7重自旋態(tài)的混合使得空穴的自旋弛豫時(shí)間較短，但是電子的自旋弛豫時(shí)間往往很長(zhǎng)，因此上述三種探測(cè)方法經(jīng)常被用來(lái)探測(cè)材料中電子的超快自旋動(dòng)力學(xué)。圖1.4時(shí)間分辨法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量法示意圖[22]。Fig1.4Schematicdiagramoftime-resolvedFaradayrotationmeasurement[22].早在二十世紀(jì)末，時(shí)間分辨法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量法就成為研究載流子自旋動(dòng)力學(xué)的有力工具[23-28]，并且多年來(lái)，一直用來(lái)研究電子自旋動(dòng)力學(xué)[29-32]。該方法主要基于自旋體系對(duì)探測(cè)光折射率n的影響：自旋體系對(duì)探測(cè)光的兩個(gè)分量和+的折射率不同會(huì)導(dǎo)致探測(cè)光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此，TRFR通過(guò)探測(cè)透射光的偏轉(zhuǎn)角F，來(lái)獲得樣品中自旋極化隨延遲時(shí)間的演化過(guò)程。圖1.4為測(cè)量電子橫向自旋弛豫動(dòng)力學(xué)（使用橫向磁場(chǎng)B⊥）的TRFR示意圖。圖1.5不同橫向磁場(chǎng)條件下CdS量子點(diǎn)和CdS塊體材料的TRFR信號(hào)[33]。Fig1.5Time-resolvedFaradayrotationsignalsforCdSQDandbulksampleindifferenttransversemagneticfields[33].在外加恒定橫向磁場(chǎng)B⊥的作用下，樣品中的自旋極化會(huì)繞著該磁場(chǎng)做拉莫

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文7重自旋態(tài)的混合使得空穴的自旋弛豫時(shí)間較短，但是電子的自旋弛豫時(shí)間往往很長(zhǎng)，因此上述三種探測(cè)方法經(jīng)常被用來(lái)探測(cè)材料中電子的超快自旋動(dòng)力學(xué)。圖1.4時(shí)間分辨法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量法示意圖[22]。Fig1.4Schematicdiagramoftime-resolvedFaradayrotationmeasurement[22].早在二十世紀(jì)末，時(shí)間分辨法拉第旋轉(zhuǎn)測(cè)量法就成為研究載流子自旋動(dòng)力學(xué)的有力工具[23-28]，并且多年來(lái)，一直用來(lái)研究電子自旋動(dòng)力學(xué)[29-32]。該方法主要基于自旋體系對(duì)探測(cè)光折射率n的影響：自旋體系對(duì)探測(cè)光的兩個(gè)分量和+的折射率不同會(huì)導(dǎo)致探測(cè)光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此，TRFR通過(guò)探測(cè)透射光的偏轉(zhuǎn)角F，來(lái)獲得樣品中自旋極化隨延遲時(shí)間的演化過(guò)程。圖1.4為測(cè)量電子橫向自旋弛豫動(dòng)力學(xué)（使用橫向磁場(chǎng)B⊥）的TRFR示意圖。圖1.5不同橫向磁場(chǎng)條件下CdS量子點(diǎn)和CdS塊體材料的TRFR信號(hào)[33]。Fig1.5Time-resolvedFaradayrotationsignalsforCdSQDandbulksampleindifferenttransversemagneticfields[33].在外加恒定橫向磁場(chǎng)B⊥的作用下，樣品中的自旋極化會(huì)繞著該磁場(chǎng)做拉莫

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]摻雜ZnO稀磁半導(dǎo)體磁性的第一性原理計(jì)算[D]. 梁培.華中科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2908777