ФОТОГАЛЬВАНІЧНИЙ ЕФЕКТ ПРИ СПІНОВОМУ РЕЗОНАНСІ У КВАНТОВОМУ МАГНІТНОМУ ПОЛІ
Рубрика:
| Чернишов, ММ, Бєлоусов, АВ, Алкхавалдех, МАФ, Писаренко, ВМ, Рогозін, ІВ |
Organization: Федеральна державна освітня установа вищої освіти «Білгородський державний технологічний університет ім.. В. Г. Шухова Харківський національний університет радіоелектроніки |
| https://doi.org/10.15407/rej2018.02.004 |
| Мова: англійська |
Анотація: Предмет і мета роботи. Статтю присвячено дослід-женню фотогальванічного ефекту в n-InSb при оптичних переходах між спіновими підзонами рівнів Ландау для ультраквантової межі. Розглянуто геометрію, коли поляризація перпендикулярна, а струм напрямлений уздовж магнітного поля. Ефект обумовлений кубічними членами в гамільтоніані, існуючими через відсутність центру інверсії. Залежність струму від магнітного поля має резонансний характер. Такий характер ефекту пов'язаний з резонансом у проміжному стані та інтерференцією амплітуд переходу другого порядку за релятивістськими внесками в гамільтоніані. Метою роботи є теоретичне та експериментальне дослідження фотогальванічного ефекту в умовах спінового резонансу. Методи і методологія роботи. У статті розглядається фотогальванічний ефект в оптичних переходах між спіновими підзонами рівнів Ландау. Геометрія досліджуваної системи така: поляризація електричного поля перпендикулярна, а струм спрямований уздовж силових ліній магнітного поля. Розрахунок компонент магнітного поля і густини струму проводився з викорис-танням методу скінченних елементів, який реалізований з використанням ПЗ ANSYS. Проаналізовано залеж-ність густини струму від напруженості магнітного поля. Ця залежність має резонансний характер і містить польові внески з парними і непарними номерами. Цей ефект пов'язаний з резонансом у проміжному стані та інтерференцією амплітуд релятивістських внесків другого порядку до гамільтоніана. Результати роботи. Практична цінність і наукова новизна полягають в дослідженні фотогальванічного ефекту в умовах спінового резонансу. Оскільки розглядається слабо поглинаюче середовище, спостерігається збільшення фотогальванічного ефекту в результаті розходження середнього квадратичного модуля електричного поля. Практичне значення результатів полягає в розробці методики дослідження зонних параметрів, а складові в гамільтоніані можуть призводити до електро-дипольних переходів і фотоструму. Висновок. Отримані результати дослідження фотогаль-ванічного ефекту доповнюють експериментальні вимірювання поглинання світла в слабо поглинаючому середовищі. Одні й ті самі компоненти в гамільтоніані можуть призводити до електричних дипольних переходів |
| Ключові слова: інверсія кристала, асиметрична ймовірність, електродипольний перехід, спінові рівні Ландау, фотогальванічний ефект, хвильовий вектор, циркуляційна поляризація |
Стаття надійшла до редакції 29.03.2018
PACS: 33.80-b
УДК 621.039.05
Radiofiz. elektron. 2018, 23(2): 4-8
Повний текст (PDF)
References:
- Brouers, F., Henrioulle, N., Sarychev, A., 1996. In: Electrical Transport and Optical Properties of inhomogeneous media. Moscow: Scientific Centerfor Applyed Problems in Electrodynamics, p. 46.
- Kraut, W., Baltz, R., 1979. Anomalous bulk photovoltaic effect in ferroelectrics: a quadratic response theory. Phys. Rev. B, 19(3), pp. 1548–1554. DOI: https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.19.1548
- Baltz, R., Kraut, V., 1978. A model calculation to explain the existence of bulk photo-current in ferroelectrics. Solid State Commun., 26(12), pp. 961–963. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-1098(78)91262-0
- Chernyshov, N. N., Slusarenko, A. A., 2016. Study the photovoltaic effect in the spin resonance for crystals without inversion centre. In: Zbior artykulow naukowych / Inzynieria i technologia. Nauka wczoraj, dzis, jutro. Warszawa, Poland, 02.2016, pp. 53–58.
- Chernyshov, N. N., 2015. Conductivity of multi-component electron gas. Radioelectronics & informa-tics, 1(68), p. 23–25.
