电子自旋输运是自旋电子学的基本问题之一。发展高灵敏度的实验测试技术及其理论是开展自旋输运实验研究的前提。本项目发展了四种基于饱和吸收效应的高灵敏度自旋输运探测光谱技术及其理论焦平面聚焦光斑线性位移扫描时-空分辨二维圆二色饱和吸收差光谱及其理论、透射光栅调制圆二色时间分辨饱和吸收差光谱及其理论、瞬态自旋光栅局域采样圆二色时间分辨饱和吸收差光谱及其理论、瞬态自旋光栅周期局域采样圆二色时间分辨饱和吸收差光谱及其理论。应用它们研究了GaAs及其量子阱中电荷双极与电子自旋的单、双极输运动力学。发现电荷的单、双极扩散系数总是大于对应的电子自旋扩散系数,显示自旋库仑拖拽效应的普适性。研究了GaAs和GaMnAs半导体中电子自旋极化与相干弛豫动力学的载流子浓度和电子过超能量依赖性,揭示自旋弛豫的主要机制是DP机制。此外,还研究了半导体相变存储材料中载流子动力学与相变动力学,发现相变起源于热效应。研究了高矫顽力铁磁薄膜的激光感应磁化演化与翻转动力学,发现动力学演化时间在纳秒尺度,表明GBits/s的光-磁混合存储器是可能的。还产生了亚十飞秒激光脉冲。发表研究论文18篇,申报发明专利2项。
英文主题词Spin transport; spin grating; circular dichromatic time-resolved saturation absorption difference spectroscopy; GaAs