Электрлік анықталған магниттік резонанс - Electrically detected magnetic resonance

Электрлік анықталған магниттік резонанс (EDMR) Бұл материалдардың сипаттамасы жетілдіретін техника электрондардың спин-резонансы. Ол өзгерісті өлшеуді қамтиды электр кедергісі белгілі бір әсерге ұшыраған кезде үлгінің микротолқынды пеш жиіліктер. Оның көмегімен қоспалардың өте аз сандарын (бірнеше жүз атомға дейін) анықтауға болады жартылай өткізгіштер.

Техника құрылымы

A жолақ құрылымы (энергетикалық деңгей) EDMR механизмінің құрылымы. Донорлық қоспа (P) өткізгіштік аймақтан (C) төмен орналасқан. Акцептор (R) донор мен оның арасында отырады валенттік диапазон және донорлық электронның рекомбинация жолын ұсынады (кіші көк шеңбер) а тесік валенттілік аймағында (V). A фотон (γ) меншікті жиіліктің (B) магнит өрісіне қарсы спиндерді айналдыруы мүмкін.

Импульстік EDMR экспериментін жүргізу үшін,[1] жүйе алдымен оны магнит өрісіне орналастыру арқылы инициализацияланады. Бұл бағытталған айналдыру туралы электрондар бағыты бойынша донор мен акцепторды иемдену магнит өрісі. Донорды зерттеу үшін біз a микротолқынды пеш донордың резонанстық жиілігінде импульс (диаграммада «γ»). Бұл донордағы электрон спинін айналдырады. Содан кейін донор электрон акцепторлық энергетикалық күйге дейін ыдырауы мүмкін (оны айналдырғанға дейін оған тыйым салынған Паулиді алып тастау принципі ) және сол жерден валенттілік зонасына, онда ол қайта қосылады тесікпен. Рекомбинация көбірек болса, онда электрондар аз болады өткізгіш диапазоны және тікелей өлшеуге болатын қарсылықтың сәйкесінше өсуі. Өткізгіш диапазонда электрондардың көп болуын қамтамасыз ету үшін өткізгіштен жоғары жарық қолданылады.

Микротолқынды импульс жиілігін сканерлеу арқылы біз қандай жиіліктердің резонансты екенін біле аламыз, ал магнит өрісінің күшін біле отырып, донордың энергия деңгейлерін резонанстық жиіліктен және білім туралы біле аламыз Зиман эффектісі. Донордың энергия деңгейлері «саусақ ізі» ретінде әрекет етеді, сол арқылы біз донор мен оның жергілікті электронды ортасын анықтай аламыз. Жиілікті сәл өзгерту арқылы біз оның орнына акцепторды зерттей аламыз.

Соңғы өзгерістер

EDMR а электронынан көрсетілген кванттық нүкте.[2] 100 донордан аз өлшемдер[3] теориялық талдаулар [4] P-ға сүйене отырып, осындай өлшемдер жарияландыб интерфейс ақаулығы акцептант ретінде әрекет ету.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Бом, С .; Еріндер, К. (2003). «Импульсті электрлік анықталған магниттік резонанспен спинге тәуелді рекомбинацияны уақыт-доменмен өлшеу теориясы». Физикалық шолу B. 68 (24): 245105. Бибкод:2003PhRvB..68x5105B. дои:10.1103 / PhysRevB.68.245105.
  2. ^ Эльзерман, Дж .; Хансон, Р .; Виллемс Ван Беверен, Л .; Виткамп, Б .; Вандерсипен, Л .; Кувенховен, Л. (2004). «Кванттық нүктеде жеке электронды айналдыруды бір реттік оқудан шығару». Табиғат. 430 (6998): 431–435. arXiv:cond-mat / 0411232. Бибкод:2004 ж. 430..431E. дои:10.1038 / табиғат02693. PMID  15269762. S2CID  4374126.
  3. ^ МакКами, Д.Р .; Хуэбл, Х .; Брандт, М.С .; Хатчисон, В.Д .; МакКаллум, Дж. С .; Кларк, Р.Г .; Гамильтон, А.Р (2006). «Ион имплантацияланған Si: P наноқұрылымдарындағы электрлік анықталған магниттік резонанс». Қолданбалы физика хаттары. 89 (18): 182115. arXiv:cond-mat / 0605516. Бибкод:2006ApPhL..89r2115M. дои:10.1063/1.2358928. S2CID  119457562.
  4. ^ Хоне, Ф .; Хуэбл, Х .; Галлер, Б .; Штуцман, М .; Брандт, М.С. (2010). «Кремний мен Si / SiO-дағы фосфор донорларының спинге тәуелді рекомбинациясы. {2} Импульсті электрлік анықталған электронды қос резонанспен зерттелген интерфейс мемлекеттері». Физикалық шолу хаттары. 104 (4): 046402. arXiv:0908.3612. Бибкод:2010PhRvL.104d6402H. дои:10.1103 / PhysRevLett.104.046402. PMID  20366723. S2CID  35850625.