Dynamika spinů v polovodičových nanostrukturách
The dynamics of spins in semiconductor nanostructures
rigorózní práce (UZNÁNO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/3239Identifikátory
SIS: 43951
Kolekce
- Kvalifikační práce [10932]
Autor
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Optika a optoelektronika
Katedra / ústav / klinika
Fyzikální ústav UK
Datum obhajoby
22. 3. 2006
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Čeština
Známka
Uznáno
Tato práce se zabývá dynamikou spinové koherence v polovodičových nanokrystalech CdS při pokojové teplotě. K jejímu studiu bylo využito časově rozlišené polarizačně citlivé metody excitace a sondování, časově rozlišené Faradayovy rotace a časově integrované polarizačně rozlišené fotoluminiscence. Bylo zjištěno, že nejvýhodnější metodou pro studium dynamiky spinově polarizovaných nosičů náboje je polarizačně a časově rozlišená metoda excitace a sondování. V dynamice spinové koherence byly pozorovány tři časové složky: 300 fs, 8 ps a 10 ns. Nejdelší časová složka, která má relativní váhu 47%, byla přisouzena rozfázování spinu elektronů vlivem hyperjemné interakce s jádry. Tato velice dlouhá doba spinové koherence znamená, že dokonce i za pokojové teploty si téměř veškeré excitované elektrony po celou dobu svého života uchovávají svou původní spinovou orientaci. To ukazuje, že polovodičové nanokrystaly jsou velice slibnými materiály pro spintroniku a kvantové počítání, kde dlouhá doba spinové koherence je zásadním parametrem.
This work deals with room temperature spin dynamics in semiconductor CdS nanocrystals. To study this the time- and polarization-resolved pump and probe technique, time-resolved Faraday rotation, and time-integrated polarization-resolved photolumine scence were used. It was found that the time- and polarization-resolved pump and probe technique is the most suitable method to study the dynamics of spin-polarized carriers. In the dynamics of spin coherence three distinct time constants were found: 300 fs, 8 ps and 10 ns. The longest time constant, with a relative weight of 47%, was attributed to spin dephasing of electrons due to the hyperfine interaction with nuclei. Such a long coherence time means that even at room temperature basically all electrons throughout their lifetime maintain the original spin-polarization. This shows that semiconductor nanocrystals are a very promising material for spintronics and quantum computation where the long spin-relaxation time is essential.