Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 14: Poster I

HL 14.14: Poster

Montag, 24. März 2003, 17:00–19:30, HSZ/P2

Kombinierte Spin-Zyklotronresonanz in Zweidimensionalen Elektronengasen in InAs — •Carsten Zehnder, Karsten Bittkau, Can-Ming Hu und Detlef Heitmann — Institut für Angewandte Physik,Universität Hamburg, Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg

Wir messen spektral aufgelöst die photoinduzierte Änderung des Magnetowiderstandes bei 2K. Diese Methode kombiniert Ferninfrarotspektroskopie und Magnetotransport zu einer sehr empfindlichen Messmethode. Die Probe enthält einen 4nm breiter InAs Quantumwell umgeben von 16nm In_0.75Ga_0.25As. Das zweidimensionale Elektronengas, das sich hauptsächlich in InAs befindet, besitzt eine Ladungsträgerdichte von 6· 10¹¹cm⁻² und eine Beweglichkeit von 150000cm²/Vs. Wir präparieren einen extrem langen Hallbar mit einer Länge von 10 cm und einer Breite von 50µ m, der mäanderförmig eine Fläche von 4· 4mm² bedeckt.

Wir prägen einen DC-Strom ein und messen die photoinduzierte Widerstandsänderung. Als Quelle der ferninfrarote Strahlung dient eine Quecksilberlampe. Die Probe dient hierbei als Detektor des Fourierspektrometers.

Wir beobachten neben der Zyklotronresonanz eine zweite Resonanz, die wir als kombinierte Spin-Zyklotonresonanz identifizieren. Aus der Dispersion können wir in einem Einteilchenbild den effektiven g-Faktor zu g=−8.7 und die Spin-Bahn-Kopplungskonstante zu α=2.38· 10⁻¹¹eV m bestimmen. Bei ungeraden Füllfaktoren wird die kombinierten Spin-Zyklotronresonanz unterdrückt. Wir deuten dieses als Vielteilcheneffekt, der einen Zerfall der Kombinierten Spin-Zyklotronresonanz in ein Magnetoplasmon und eine Spinwelle bewirkt.