Kohärente Spektroskopie in Halbleiter-Quantenfilmen mit großen exzitonischen Bindungsenergien

• Applicant: Professor Dr. Heinz Kalt
• Subject Area: Condensed Matter Physics
• Term: from 1995 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5226006

Wegen ihrer hohen exzitonischen Bindungsenergie und der starken Wechselwirkung der Exzitonen mit optischen Phononen haben sich Quantenfilme auf der Basis von Zn-Se neben GaAs als wichtiges Modellsystem der Ultrakurzzeitspektroskopie etabliert. In diesem Projekt sollen die spinabhängige Wechselwirkung kohärenter Exzitonen und die Relaxationsdynamik des exzitonischen Spins in ZnSe/ZnMgSSe Quantenfilmen untersucht werden. Durch einen Vorpuls wird hierzu eine hohe Exzitonendichte mit definierter Spinorientierung generiert. Im spektral aufgelösten Vier-Wellen-Mischexperiment wird dann der Verlust der Phasenkohärenz von Exzitonen als Funktion der Spinorientierung, des Grades der Spinpolarisation und der Teilchendichte im Vorpuls untersucht. Bei Erhöhung der Gittertemperatur steigt die Impulsrelaxationsrate exponentiell an. Erste Experimente zu Spinquantenschwebungen in der zeitaufgelösten Photolumineszens mit anliegendem Magnetfeld in Voigtgeometrie zeigen klar, daß die Spinrelaxationszeit proportional zur Impulsrelaxationsrate wächst. Dieses Phänomen des 'motional narrowing' in der Spinrelaxation soll experimentell erhärtet und seine Abhängigkeit z.B. vom dominanten Prozess der Impulsrelaxation untersucht werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 468: Quantenkohärenz in Halbleitern