Поперечная спиновая релаксация голдстоуновских экситонов в Холловском ферромагнетике. / Ларионов А.В., Степанец-Хуссейн Э., Кулик Л.В.

Экспериментально исследована спиновая когерентность двумерных электронов в режимеквантового холловского ферромагнетика при факторе заполнения = 1 и в условиях эффективногонулевого магнитного поля композитных фермионов = 1/2. Измерения проводились с помощьювремя- и спектрально разрешенного магнито-оптического эффекта вращения Керра. Длярезонансного фотовозбуждения использовался фемтосекундный титан-сапфировый лазер,перестраиваемый по длине волны, совместно с формирователем длительности импульсов.Исследуемый образец помещался в оптический 3He криостат с критическим магнитным полем 10.2Тл (в геометрии наклонного магнитного поля 45 градусов), работающий при температуре 0.5 К. Спомощью селективного фотовозбуждения было установлено, что время поперечной спиновойрелаксации многократно возрастает в режиме квантового холловского ферромагнетика и вплотнуюприближается к времени продольной релаксации, что принципиально невозможно для обычныхферромагнетиков [1,2]. В противоположность известным механизмам спиновой релаксации вметаллах и полупроводниках, в режиме холловского ферромагнетика основополагающую роль играетновый механизм спиновой релаксации, обусловленный когерентным спиновым вращением всейэлектронной системы: голдстоуновского конденсата (конденсата голдстоуновских экситонов) [3,4].Данный эффект не наблюдается в системе композитных фермионов = 1/2, где спиновая релаксациядостигает стандартных наносекундных времен, причем в квантующем магнитном поле вдвоепревышающем магнитное поле холловского ферромагнетика.