Зеемановское расщепление экситонов в квантовых ямах GaAs/AlGaAs в геометрии Фарадея

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследовано зеемановское расщепление в гетероструктуре GaAs/AlGaAs. Проведенный численный расчет волновых функций экситонных состояний, учитывающий зоны тяжелых дырок, легких дырок и зону, отщепленную спин-орбитальным взаимодействием, количественно согласуется с экспериментальными данными как для экситона с тяжелой дыркой, так и для экситона с легкой дыркой. Показано, что для объяснения экспериментально полученных значений зеемановского расщепления в исследованной квантовой яме необходим учет как кулоновского взаимодействия, так и вклада трех зон в валентной зоне. Описан эффект экранирования экситонных состояний двумерным газом электронов,концентрация которых составляет величину n ≈ 109-см . Численный расчет проведен для большогодиапазона ширин квантовых ям и концентраций алюминия в барьерах, составлена карта зависимостивеличины эффективного g-фактора от этих параметров для магнитного поля величиной B = 5 Тл.

Об авторах

Ф. С. Григорьев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: f.grigoriev@spbu.ru
198504, St. Petersburg, Russia

М. А. Чукеев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: f.grigoriev@spbu.ru
198504, St. Petersburg, Russia

В. А. Ловцюс

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: f.grigoriev@spbu.ru
198504, St. Petersburg, Russia

Ю. П. Ефимов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: f.grigoriev@spbu.ru
198504, St. Petersburg, Russia

С. А. Елисеев

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: f.grigoriev@spbu.ru
198504, St. Petersburg, Russia

Список литературы

  1. G. E. W. Bauer and T. Ando, Phys. Rev. B 37, 3130(R) (1988).
  2. H. Wang, M. Jiang, R. Merlin, and D. G. Steel, Phys. Rev. Lett. 69, 804 (1992).
  3. N. J. Traynor, R. J. Warburton, M. J. Snelling, and R. T. Harley, Phys. Rev. B 55, 15701 (1997).
  4. В. Б. Тимофеев, М. Байер, А. Форхел, М. Потемски, Письма в ЖЭТФ 64, 52 (1996).
  5. L. M. Roth, B. Lax, and S. Zwerdling, Phys. Rev. 114, 90 (1959).
  6. W. Zawadzki, P. Pfe er, R. Bratschitsch et al., Phys. Rev. B 78, 245203 (2008).
  7. I. A. Yugova, A. Greilich, D. R. Yakovlev et al., Phys. Rev. B 75, 245302 (2007).
  8. W. Shichi, T. Ito, M. Ichida et al., Jpn. J. Appl. Phys. 48, 063002 (2009).
  9. А. А. Киселев, Л. В. Моисеев, ФТТ 38, 1574 (1996).
  10. J. J. Davies, D. Wolverson, V. P. Kochereshko et al., Phys. Rev. Lett. 97, 187403 (2006).
  11. L. C. Smith, J. J. Davies, D. Wolverson et al., Phys. Rev. B 78, 085204 (2008).
  12. J. J. Davies, L. C. Smith, D. Wolverson et al., Phys. Rev. B 81, 085208 (2010).
  13. L. C. Smith, J. J. Davies, D. Wolverson et al., Phys. Rev. B 83, 155206 (2011).
  14. P. S. Grigoryev, O. A. Yugov, S. A. Eliseev et al., Phys. Rev. B 93, 205425 (2016).
  15. М. В. Дурнев, ФТТ 56, 1364 (2014).
  16. M. V. Durnev, M. M. Glazov, and E. L. Ivchenko, Phys. E 44, 797 (2012).
  17. Д. В. Кулаковский, С. И. Губарев, Ю. Е. Лозовик, Письма в ЖЭТФ 74, 123 (2001).
  18. R. C. Iotti and L. C. Andreani, Phys. Rev. B 56, 3922 (1997).
  19. A. D'Andrea, N. Tomassini, L. Ferrari et al., J. Appl. Phys. 83, 7920 (1998).
  20. E. L. Ivchenko, Optical spectroscopy of semiconductor nanostructures, Springer-Verlag, New York (2004).
  21. E. S. Khramtsov, P. A. Belov, P. S. Grigoryev et al., J. Appl. Phys. 119, 184301 (2016).
  22. P. S. Grigoryev, V. G. Davydov, S. A. Eliseev et al., Phys. Rev. B 96, 155404 (2017).
  23. P. A. Belov, Phys. E 112, 96 (2019).
  24. M. A. Chukeev, A. S. Kurdyubov, V. A. Lovtcius et al., arXiv:2304.04988 (2023).
  25. Г. Л. Бир, Г. Е. Пикус, Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках, Наука, Москва (1972).
  26. R. T. Phillips, G. C. Nixon, T. Fujita et al., Sol. St.Comm. 98, 287 (1996).
  27. G. V. Astakhov, V. P. Kochereshko, D. R. Yakovlev et al., Phys. Rev. B 65, 115310 (2002).
  28. K. Wagner, E. Wietek, J. D. Ziegler et al., Phys. Rev. Lett. 125, 267401 (2020).
  29. R. A. Sergeev and R. A. Suris, Phys. St. Sol. (b) 227, 387 (2001).
  30. I. Bar-Joseph, Semicond Sci. Technol. 20, R29 (2005).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023