Inelastische Spin-Photon-Wechselwirkungen in Ramanstreuung und Spin-Rausch-Spektroskopie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Hauptziel dieses Forschungsprojekts war die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Spinflip Ramanspektroskopie (SFRS) und der Spin Rausch Spektroskopie (SNS). Diese Untersuchungen wurden durchgeführt im Rahmen eines deutsch-russischen Partnerprojekts mit Dr. A.V. Koudinov (St. Petersburg), wo die SNS-Experimente stattfanden. Die SFRS- und die SNS-Experimente wurden an demselben Satz von (Cd,Mn)Te/(Cd,Mg)Te Quantentrog-Proben durchgeführt. Hierbei gelang die erstmalige Beobachtung von SNS-Signalen an Proben, die Vielfach- SFRS-Peaks zeigen. Ebenfalls wurden erstmalig SFRS- und SNS-Modellrechnungen auf gemeinsamer Basis durchführt. Allerdings verhindert der Einfluss von Hyperfeineffekten bisher die direkte Anwendung dieser Beschreibung auf die experimentellen Ergebnisse. Zur Überwindung dieser Probleme ist eine Erweiterung des B-Feldbereichs bis ~500 mT erforderlich, sowie die entsprechende Erweiterung der Bandbreite der Signalanalyse, die derzeit angegangen wird. Im Rahmen der SFRS Experimente ermöglichte eine wesentliche experimentelle Erweiterung den neuartigen Nachweis von hochaufgelösten Vielfach-Spinflipsignalen von Mn-Paaren in vier unterschiedlichen räumlichen Anordnungen. Anhand deren Frequenzverhalten konnten die zugehörigen anordnungsspezifischen Mn-Mn Austauschkonstanten mit einer bisher unerreichten Genauigkeit von ±0.05 K bestimmt werden. Dieses Verfahren bietet außerdem ein interessantes Anwendungspotenzial für weitere semimagnetische Halbleitermaterialien.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Series of “fractional” peaks in multiple paramagnetic resonance Raman scattering, Phys. Rev. B 96, 241303(R) (2017)
A.V. Koudinov, A. Knapp, G. Karczewski, and J. Geurts
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High-resolution resonance spin-flip Raman spectroscopy of pairs of manganese ions in a CdTe quantum well, Phys. Rev. B 101, 241301(R) (2020)
R. V. Cherbunin, V. M. Litviak, I. I. Ryzhov, A. V. Koudinov , S. Elsässer, A. Knapp, T. Kiessling, J. Geurts, S. Chusnutdinow, T. Wojtowicz, and G. Karczewski
