Электрический контроль оптической ориентации в AlGaAs/GaAs гетероструктуре / Кен О.С., Жуков Е.А., Коптева Н.Е., Aкимов И.A, Калитухо И.В., Сапега В.Ф., Коренев В.Л., Яковлев Д.Р., Кусраев Ю. Г., Bayer M.

Электрическое управление магнитными свойствами электронной системы полупроводника:спиновой поляризацией, времени спиновой релаксации и т.п. – представляет собой задачу, важнуюкак с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения, с перспективой интеграции магнетизма иполупроводниковой электроники. В данной работе обнаружено влияние внешнего латеральногоэлектрического поля на время спиновой памяти электронов в AlGaAs/GaAs гетероструктуре.Исследована т.н. H-полоса [1, 2] фотолюминесценции (ФЛ) AlGaAs/100нм GaAs/AlGaAsдвойной гетероструктуры, которая обусловлена рекомбинацией электронов в слое GaAs c дырками,локализованными вблизи гетероинтерфейса. Были проведены измерения с помощью непрерывной ивремя-разрешенной поляризационной спектроскопии ФЛ, а также измерения угла Керровскоговращения плоскости поляризации света с временным разрешением. Было показано, что в режимеоптической ориентации H-полоса проявляет высокую спиновую поляризацию (~40%) и времяспиновой релаксации > 5 нс. С увеличением электрического поля обнаружено сужение кривыхмагнитной деполяризации ФЛ.Полученные результаты говорят об удлинении времени жизни и времени спиновой релаксацииэлектронов в электрическом поле: при увеличении приложенного напряжения от 0 до 3 В времяжизни увеличивается с 4 до 90 нс, а время спиновой релаксации – с 3 до 9 нс. Полученные результатыобъясняются разделением носителей заряда в электрическом поле. Увеличение времени спиновойрелаксации связано с подавлением релаксации спина электрона на дырке (механизма Бира-АроноваПикуса). В согласии с этим эксперименты по измерению угла Керровского вращения плоскостиполяризации света в режиме «накачка-зондирование» выявили рост времени затухания спиновыхбиений в магнитном поле с увеличением электрического поля.Полученные результаты открывают возможность управления спиновой поляризацией вполупроводниках слабым (~100 В/см) электрическим полем.