Полностью оптическая сканирующая спектроскопия антипересечения электронных и ядерных спиновых уровней в кристалле 4H-SiC

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Полностью оптическими методами зарегистрированы при комнатной температуре переходы в системе взаимодействующих электронных и ядерных спинов в центрах окраски c S = 3/2 в кристалле 4H-SiC с природным изотопным составом. Гигантские изменения фотолюминесценции в объеме ∼1 мкм3, при непрерывном и импульсном лазерном возбуждении, происходят в области антипересечения электронных и ядерных спиновых уровней. Обнаружено оптическое проявление переворота ядерного спина изотопа 29Si при сохранении проекции спина электрона. Все точки антипересечения спиновых подуровней, связанных сверхтонкими взаимодействиями, идентифицированы, что открывает возможности для наблюдения подобных эффектов в семействе квартетных спиновых центров в других политипах SiC.

Об авторах

К. В Лихачев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: kirilll28.1998@gmail.com
С.-Петербург, Россия

И. П Вейшторт

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

М. В Учаев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН; Университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

А. В Батуева

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

В. В Яковлева

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

А. С Гурин

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

Р. А Бабунц

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

П. Г Баранов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  1. 1. P. G. Baranov, I. V. Il’in, E. N. Mokhov, M. V. Muzafarova, S. B. Orlinskii, and J. Schmidt, JETP Lett. 82, 441 (2005).
  2. P. G. Baranov, A. P. Bundakova, I. V. Borovykh, S. B. Orlinskii, R. Zondervan, and J. Schmidt, JETP Lett. 86, 202 (2007).
  3. P. G. Baranov, A. P. Bundakova, A. A. Soltamova, S. B. Orlinskii, I. V. Borovykh, R. Zondervan, R. Verberk, and J. Schmidt, Phys. Rev. B 83, 125203 (2011).
  4. W. F. Koehl, B. B. Buckley, F. J. Heremans, G. Calusine, and D. D. Awschalom, Nature 479, 84 (2011).
  5. A. N. Anisimov, R. A. Babunts, S. V. Kidalov, E. N. Mokhov, V. A. Soltamov, and P. G. Baranov, JETP Lett. 104, 82 (2016).
  6. D. Simin, V. A. Soltamov, A. V. Poshakinskiy, A. N. Anisimov, R. A. Babunts, D. O. Tolmachev, E. N. Mokhov, M. Trupke, S. A. Tarasenko, A. Sperlich, P. G. Baranov, V. Dyakonov, and G. V. Astakhov, Phys. Rev. X 6, 031014 (2016).
  7. M. Widmann, S.-Y. Lee, T. Rendler, N. T. Son, H. Fedder, S. Paik, L.-P. Yang, N. Zhao, S. Yang, I. Booker, A. Denisenko, M. Jamali, S. A. Momenzadeh, I. Gerhardt, T. Ohshima, A. Gali, E. Janzen, and J. Wrachtrup, Nat. Mater. 14, 164 (2015).
  8. P. G. Baranov, H.-J. von Bardeleben, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Magnetic Resonance of Semiconductors and Their Nanostructures: Basic and Advanced Applications, Springer Series in Materials Science, Springer-Verlag GmbH Austria (2017), v. 253, ch. 6.
  9. C. J. Cochrane, J. Blacksberg, M. A. Anders, and P. M. Lenahan, Sci. Rep. 6, 37077 (2016).
  10. H. Wieder and T. G. Eck, Phys. Rev. 153, 103 (1967).
  11. В. Г. Грачев, ЖЭТФ 92, 1834 (1987) [V. G. Grachev, Sov. Phys. JETP 65, 1029 (1987)].
  12. S. Stoll and A. Schweiger, J. Magn. Reson. 178(1), 42 (2006).
  13. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, D. O. Tolmachev, R. A. Babunts, A. G. Badalyan, V. Yu. Davydov, E. N. Mokhov, I. I. Proskuryakov, S. B. Orlinskii, and P. G. Baranov, Phys. Rev. Lett. 115, 247602 (2015).
  14. Р. А. Бабунц, А. Н. Анисимов, И. Д. Бреев, А. С. Гурин, А. П. Бундакова, М. В. Музафарова, Е. Н. Мохов, П. Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 114, 533 (2021).
  15. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, G. V. Mamin, S. B. Orlinskii, I. D. Breev, A. P. Bundakova, R. A. Babunts, A. N. Anisimov, and P. G. Baranov, Phys. Rev. B 104, 125205 (2021).
  16. D. V. Sosnovsky and K. L. Phys. Rev. B 103, 014403 (2021).
  17. A. Csóré, N. T. Son, and A. Gali, Phys. Rev. B 104, 035207 (2021).
  18. V. A. Soltamov, B. V. Yavkin, D. O. Tolmachev, R. A. Babunts, A. G. Badalyan, V. Yu. Davydov, E. N. Mokhov, I. I. Proskuryakov, S. B. Orlinskii, and P. G. Baranov, Phys. Rev. Lett. 115, 247602 (2015).
  19. Р. А. Бабунц, Ю. А. Успенская, А. П. Бундакова, Г. В. Мамин, Е. Н. Мохов, П. Г. Баранов, Письма в ЖЭТФ 118, 639 (2023).
  20. 20. A. N. Anisimov, D. Simin, V. A. Soltamov, S. P. Lebedev, P. G. Baranov, G. V. Astakhov, and V. Dyakonov, Nature Scientific Rep orts 6, 33301 (2016); doi: 10.1038/srep33301.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024