Optická spektroskopie magneticky uspořádaných materiálů

Abstract

Spintronika je dynamicky rozvíjející se obor elektroniky, jenž pro přenos, zpracování a uchovávání informace nepoužívá pouze náboje elektronu, ale také jeho spin. Materiály vhodné ke konstrukci spintronických součástek musí být schopny uchovávat spinové uspořádání dostatečně dlouhou dobu, tyto materiály musí být současně schopny napříč součástkou rychle a daleko přenášet spin elektronu. V této práci je studována heterostruktura GaAs/AlGaAs pomocí metody excitace a sondování. Především jsou zkoumány dlouhé doby rozfázování spinu s využitím metody rezonantního spinového zesílení a s pomocí vydělovače pulzů. Dále je zkoumána polarizace jaderného spinu a také vliv přikládaného proudu na heterostrukturu. Spektrální filtry jsou využity ke zlepšení existujícího uspořádání metody excitace a sondování a také ke změření magnetooptického spektra.

Spintronics is a dynamically developing branch of electronics which for transfer, processing and storing of information use not only electron charge but also its spin. Materials appropriate for a construction of spintronic devices should sustain the spin order for a sufficiently long time enabling a manipulation of spins. Simultaneously, in these materials the spin of electrons should be possible to transport fast and long enough across the device. In this work, heterostructure of GaAs/AlGaAs fulfilling these requirements is investigated by a pump-probe technique. In particular, long spin lifetimes of electrons in the heterostructure are studied using the resonant spin amplification method and with a use of the pulse picker. The nuclear spin polarization and the effect of an applied electric current on the studied heterostructure are also investigated in this work. Spectral filters are used to improve the existing experimental setup for the pump-probe technique and to measure a magnetooptical spectrum of the investigated heterostructure.