Радиочастотный запуск когерентной спиновой динамики в n-GaAs и ее детектирование посредством фарадеевского вращения / Белых В.В., Яковлев Д.Р., Bayer M.

Когда магнитное поле приложено к ансамблю электронных спинов, все они совершаютпрецессию Лармора с частотой заданной магнитным полем. Тем не менее, эта прецессия труднодетектируема, так как относительные фазы спинов хаотичны, и средняя спиновая поляризация равнанулю. Для того чтобы сфазировать спиновую прецессию можно приложить к системе слабоерадиочастотное (РЧ) магнитное поле осциллирующее с частотой близкой к ларморовой. Подобновынуждающей силе, раскачивающей грузик на пружине, РЧ поле навязывает спинам свою частоту иобщую фазу. Синхронизация вращения спинового ансамбля приводит к возникновениюмакроскопической спиновой поляризации, которая может быть измерена через фарадеевскоевращение плоскости поляризации лазерного импульса, приход которого синхронизован с РЧ полем.Прикладывая импульсы РЧ поля конечной длительности и сканируя относительную задержкулазерного импульса можно измерить когерентную спиновую динамику.В настоящей работе продемонстрирован метод РЧ накачки и оптического зондированияпосредством измерения когерентной электронной спиновой динамики в n-допированном GaAs [1]. Вотличие от полностью оптической методики накачка-зондирование, в новом методе РЧ полевоздействует на спины напрямую, резонансно, что позволяет измерить однородное время спиновойкогерентности T2.Также представлены эксперименты по измерению спиновой динамики в процессеадиабатического размагничивания спиновой системы при одномоментном изменении магнитногополя. Эти эксперименты позволили определить время продольной спиновой релаксации T1, а такженеоднородное время поперечной релаксации спинового ансамбля T2.