Rezonanse paramagnetyczne i relaksacja spinowa jonów magnetycznych w obecności gazu nośników w studniach kwantowych

Praca poświęcona jest badaniom oddziaływań pomiędzy jonami magnetycznymi Mn2+ a nośnikami ładunku w pojedynczych studniach kwantowych (Cd,Mn)Te w barierach (Cd,Mg)Te, w reżimie niskiej koncentracji jonów magnetycznych (x ⩽ 0,5%). Główną techniką pomiarową używaną w tej pracy jest optycznie wykrywany rezonans magnetyczny (ODMR), bazujący na obserwacji zmian widm fotoluminescencji i odbicia. Badano zależność pola rezonansu spinowego (przesunięcie Knighta) i relaksacji spin-sieć od koncentracji i typu nośników w próbce. Koncentracja nośników w próbkach zawierających gaz dziurowy była zmieniana przy pomocy dodatkowego podświetlenia powyżej przerwy bariery. W przypadku próbki n-typu sterowano koncentracją gazu elektrycznie, w próbce o strukturze diody Schottky’ego. Zaobserwowano, że nawet niewielkie koncentracje gazu dziurowego znacząco zmieniają czas relaksacji spinowej oraz pole rezonansu magnetycznego jonów manganu. Oddziaływanie z gazem elektronowym nie powoduje obserwowalnej zmiany pola rezonansu, wpływa natomiast w pewnym stopniu na relaksację spin-sieć jonów. Otrzymane wyniki mogą być wyjaśnione przy pomocy prostego modelu oddziaływania pomiędzy dwoma spinami – nośnika i jonu.