Polnost'yu opticheskaya skaniruyushchaya spektroskopiya antiperesecheniya elektronnykh i yadernykh spinovykh urovney v kristalle 4H-SiC

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Полностью оптическими методами зарегистрированы при комнатной температуре переходы в системе взаимодействующих электронных и ядерных спинов в центрах окраски c S = 3/2 в кристалле 4H-SiC с природным изотопным составом. Гигантские изменения фотолюминесценции в объеме ∼1 мкм3, при непрерывном и импульсном лазерном возбуждении, происходят в области антипересечения электронных и ядерных спиновых уровней. Обнаружено оптическое проявление переворота ядерного спина изотопа 29Si при сохранении проекции спина электрона. Все точки антипересечения спиновых подуровней, связанных сверхтонкими взаимодействиями, идентифицированы, что открывает возможности для наблюдения подобных эффектов в семействе квартетных спиновых центров в других политипах SiC.

References

  1. P. G. Baranov, I. V. Il’in, E. N. Mokhov, M. V. Muzafarova, S. B. Orlinskii, and J. Schmidt, JETP Lett. 82, 441 (2005).
  2. P. G. Baranov, A. P. Bundakova, I. V. Borovykh, S. B. Orlinskii, R. Zondervan, and J. Schmidt, JETP Lett. 86, 202 (2007).
  3. P. G. Baranov, A. P. Bundakova, A. A. Soltamova, S. B. Orlinskii, I. V. Borovykh, R. Zondervan, R. Verberk, and J. Schmidt, Phys. Rev. B 83, 125203 (2011).
  4. W. F. Koehl, B. B. Buckley, F. J. Heremans, G. Calusine, and D. D. Awschalom, Nature 479, 84 (2011).
  5. A. N. Anisimov, R. A. Babunts, S. V. Kidalov, E. N. Mokhov, V. A. Soltamov, and P. G. Baranov, JETP Lett. 104, 82 (2016).
  6. D. Simin, V. A. Soltamov, A. V. Poshakinskiy, A. N. Anisimov, R. A. Babunts, D. O. Tolmachev, E. N. Mokhov, M. Trupke, S. A. Tarasenko, A. Sperlich, P. G. Baranov, V. Dyakonov, and G. V. Astakhov, Phys. Rev. X 6, 031014 (2016).
  7. M. Widmann, S.-Y. Lee, T. Rendler, N. T. Son, H. Fedder, S. Paik, L.-P. Yang, N. Zhao, S. Yang, I. Booker, A. Denisenko, M. Jamali, S. A. Momenzadeh, I. Gerhardt, T. Ohshima, A. Gali, E. Janzen, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 14, 164 (2015).
  8. P. G. Baranov, H.-J. von Bardeleben, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Magnetic Resonance of Semiconductors and Their Nanostructures: Basic and Advanced Applications, Springer Series in Materials Science, Springer-Verlag GmbH Austria (2017), v. 253, ch. 6.
  9. C. J. Cochrane, J. Blacksberg, M. A. Anders, and P. M. Lenahan, Sci. Rep. 6, 37077 (2016).
  10. H. Wieder and T. G. Eck, Phys. Rev. 153, 103 (1967).
  11. В. Г. Грачев, ЖЭТФ 92, 1834 (1987) [V. G. Grachev, Sov. Phys. JETP 65, 1029 (1987)].
  12. S. Stoll and A. Schweiger, J. Magn. Reson. 178(1), 42 (2006).
  13. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, D. O. Tolmachev, R. A. Babunts, A. G. Badalyan, V. Yu. Davydov, E. N. Mokhov, I. I. Proskuryakov, S. B. Orlinskii, and P. G. Baranov, Phys. Rev. Lett. 115, 247602 (2015).
  14. Р. А. Бабунц, А. Н. Анисимов, И. Д. Бреев, А. С. Гурин, А. П. Бундакова, М. В. Музафарова, Е. Н. Мохов, П. Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 114, 533 (2021).
  15. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, G. V. Mamin, S. B. Orlinskii, I. D. Breev, A. P. Bundakova, R. A. Babunts, A. N. Anisimov, and P. G. Baranov, Phys. Rev. B 104, 125205 (2021).
  16. D. V. Sosnovsky and K. L. Phys. Rev. B 103, 014403 (2021).
  17. A. Csóré, N. T. Son, and A. Gali, Phys. Rev. B 104, 035207 (2021).
  18. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, D. O. Tolmachev, R. A. Babunts, A. G. Badalyan, V. Yu. Davydov, E. N. Mokhov, I. I. Proskuryakov, S. B. Orlinskii, and P. G. Baranov, Phys. Rev. Lett. 115, 247602 (2015).
  19. Р. А. Бабунц, Ю. А. Успенская, А. П. Бундакова, Г. В. Мамин, Е. Н. Мохов, П. Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 118, 639 (2023).
  20. A. N. Anisimov, D. Simin, V. A. Soltamov, S. P. Lebedev, P. G. Baranov, G. V. Astakhov, and V. Dyakonov, Nature Scientific Rep orts 6, 33301 (2016); doi: 10.1038/srep33301.

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies