半導(dǎo)體中的自旋物理學(xué)

中文版前言
前言
第1章 半導(dǎo)體和自旋物理的基礎(chǔ)知識
1.1 歷史背景
1.2 自旋相互作用
1.2.1 泡利原理
1.2.2 交換相互作用
1.2.3 自旋軌道相互作用
1.2.4 與原子核自旋的超精細(xì)相互作用
1.2.5 磁相互作用
1.3 半導(dǎo)體物理學(xué)基礎(chǔ)
1.3.1 晶體中的電子能譜
1.3.2 電子和空穴的有效質(zhì)量
1.3.3 有效質(zhì)量近似
1.3.4 雜質(zhì)的作用
1.3.5 激子
1.3.6 價(jià)帶的結(jié)構(gòu)，輕空穴和重空穴
1.3.7 GaAs的能帶結(jié)構(gòu)
1.3.8 光生載流子以及熒光
1.3.9 光學(xué)躍遷中的角動量守恒
1.3.10 低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
1.4 半導(dǎo)體中的自旋物理學(xué)：概覽
1.4.1 光學(xué)自旋取向與探測
1.4.2 自旋弛豫
1.4.3 Hanle效應(yīng)
1.4.4 自旋流和電流的相互轉(zhuǎn)化
1.4.5 電子與原子核系統(tǒng)之間的相互作用
1.5 本書內(nèi)容概覽
參考文獻(xiàn)
第2章 量子阱中自由載流子的自旋動力學(xué)
2.1 導(dǎo)論
2.2 自旋動力學(xué)的光學(xué)測量
2.3 自由電子的自旋弛豫機(jī)制
2.4 體材料半導(dǎo)體中的自旋弛豫
2.5 [001]取向量子阱中的電子自旋弛豫
2.5.1 對稱的[001]取向的量子阱
2.5.2 [001]取向量子阱中的結(jié)構(gòu)反演不對稱性
2.5.3 量子阱中的自然界面不對稱性
2.5.4 二維電子氣中的振蕩自旋動力學(xué)
2.6 體材料和量子阱中自由空穴的自旋動力學(xué)
2.7 量子阱中自旋動力學(xué)的設(shè)計(jì)和控制
2.8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 半導(dǎo)體量子阱中的激子自旋動力學(xué)
3.1 二維激子的精細(xì)結(jié)構(gòu)
3.1.1 短程電子空穴交換相互作用
3.1.2 電子空穴的長程交換相互作用
3.2 量子阱中激子自旋的光學(xué)取向
3.3 量子阱中的激子自旋動力學(xué)
3.3.1 量子阱中的激子形成
3.3.2 激子中空穴的自旋弛豫
3.3.3 激子中電子的自旋弛豫
3.3.4 激子自旋弛豫機(jī)制
3.4 量子阱中的激子交換能和g因子
3.4.1 用連續(xù)光磁熒光譜來測量激子的交換能和g因子
3.4.2 激子的自旋拍
3.5 II類量子阱中的激子自旋動力學(xué)
3.6 高密度激子系統(tǒng)中的自旋動力學(xué)
參考文獻(xiàn)
第4章 半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的激子自旋動力學(xué)
4.1 導(dǎo)論
4.2 量子點(diǎn)中的電子空穴復(fù)合體
4.2.1 對單粒子圖像的庫侖修正
4.2.2 中性激子的精細(xì)結(jié)構(gòu)
4.3 無外加磁場時(shí)中性量子點(diǎn)中的激子自旋動力學(xué)
4.3.1 共振激發(fā)下的激子自旋動力學(xué)
4.3.2 激子自旋的量子拍：各向異性的交換相互作用的影響
4.4 有外磁場時(shí)中性量子點(diǎn)中的激子自旋動力學(xué)
4.4.1 單量子點(diǎn)光譜中塞曼效應(yīng)與各向異性相互作用導(dǎo)致的劈裂之間的競爭
4.4.2 外磁場下激子自旋的量子拍
4.5 荷電激子復(fù)合體：無磁場時(shí)的激子自旋動力學(xué)
4.5.1 荷電激子的形成：摻雜結(jié)構(gòu)和電荷可調(diào)結(jié)構(gòu)
4.5.2 X+和X-激子的精細(xì)結(jié)構(gòu)和偏振
4.5.3 帶負(fù)電的激子復(fù)合體xn-的自旋動力學(xué)
4.5.4 束縛電子的自旋記憶
4.6 帶電荷的激子復(fù)合體：外磁場中的自旋動力學(xué)
4.6.1 縱向磁場中帶正電激子的電子自旋極化
4.6.2 垂直磁場中帶正電的激子的電子自旋相干性
4.7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章 時(shí)間自旋分辨動力學(xué)和自旋噪聲譜
5.1 導(dǎo)論
5.2 時(shí)間分辨和偏振分辨的光致熒光譜
5.2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)
5.2.2 實(shí)驗(yàn)例證I：（110）量子阱中的自旋弛豫
5.2.3 實(shí)驗(yàn)例證II：半導(dǎo)體中耦合的電子和空穴自旋的相干動力學(xué)
5.2.4 光致熒光和自旋-光電器件
5.3 時(shí)間分辨法拉第／克爾旋轉(zhuǎn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
5.3.2 實(shí)驗(yàn)例證：自旋放大
5.4 自旋噪聲譜
5.5 n-GaAs中的自旋噪聲測量
5.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第6章 載流子的相干自旋動力學(xué)
6.1 導(dǎo)論
6.1.1 自旋相干性和自旋退相位時(shí)間
6.1.2 用光學(xué)方法產(chǎn)生自旋相干的載流子
6.1.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)
6.2 量子阱中的自旋相干性
6.2.1 電子自旋相干性
6.2.2 空穴自旋相干性
6.3 帶有單個電荷的量子點(diǎn)中的自旋相干性
6.3.1 用法拉第旋轉(zhuǎn)來探測激子和電子的自旋拍頻
6.3.2 電子自旋相干性的產(chǎn)生
6.3.3 量子點(diǎn)系綜中自旋相干性的模式鎖定
6.3.4 原子核誘導(dǎo)的自旋相干性的頻率匯集
6.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第7章 硅中受限電子的自旋性質(zhì)
7.1 導(dǎo)論
7.2 硅量子阱中的自旋軌道效應(yīng)
7.3 Si／SiGe量子阱中導(dǎo)帶電子的白旋弛豫
7.3.1 導(dǎo)帶電子的自旋弛豫機(jī)制
7.3.2 Si／SiGe中二維電子氣的線寬和縱向弛豫時(shí)間
7.3.3 退相位和縱向自旋弛豫
7.3.4 與實(shí)驗(yàn)的比較
7.4 電流誘導(dǎo)的自旋一軌道場
7.5 交流電流引起的電子自旋共振
7.5.1 電偶極矩的自旋激發(fā)和磁偶極矩的自旋激發(fā)
7.5.2 二維Si／SiGe結(jié)構(gòu)中的電子自旋共振信號的強(qiáng)度——實(shí)驗(yàn)結(jié)果
7.5.3 電子自旋共振的電流誘導(dǎo)激發(fā)和探測的模型
7.5.4 功率吸收和線型
7.6 平面束縛下的自旋弛豫
7.6.1 淺施主雜質(zhì)
7.6.2 從二維電子氣到量子點(diǎn)
7.6.3 硅量子點(diǎn)中的自旋弛豫和退相位
7.7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第8章 自旋霍爾效應(yīng)
8.1 背景：分子氣體中的磁輸運(yùn)
8.2 唯象理論：具有反演對稱性的情形
8.2.1 基本知識
8.2.2 自旋流和電流的耦合
8.2.3 唯象方程
……
第9章 自旋光電流效應(yīng)
第10章 自旋注入
第11章 動態(tài)原子核極化與原子核場
第12章 量子霍爾效應(yīng)區(qū)內(nèi)的原子核自旋與電子自旋的相互作用
第13章 稀磁性半導(dǎo)體的基本物理學(xué)和光學(xué)性質(zhì)
譯后記
《半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)叢書》已出版書目