Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 44: II-VI Halbleiter

HL 44.11: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 13:00–13:15, H17

Spinabhängige Exziton-Exziton-Wechselwirkung in ZnSe Quantenfilmen — •D. Tröndle¹, S. Wachter¹, D. Lüerßen¹, H. Kalt¹, I.J. Blewett², I. Galbraith², K. Ohkawa³ und D. Hommel³ — ¹Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe, D–76128 Karlsruhe — ²Department of Physics, Heriot-Watt University, Edinburgh EH14 4AS (U.K.) — ³Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, D–28334 Bremen

Wir untersuchen die Spinabhängigkeit der Exziton-Exziton Wechselwirkung in ZnSe Quantenfilmstrukturen durch spektral aufgelöstes, zeitintegriertes, entartetes Vierwellenmischen. Zirkular polarisierte Vierwellenmisch-Pulse (beide σ ⁺) und ein Vorpuls (σ ⁺ oder σ ⁻ zirkular polarisiert), der die Probe zu einer Zeit τ₃₁ vor den Vierwellenmisch-Pulsen erreicht, erzeugen eine Exzitonenpopulation mit reinem oder gemischtem Spinzustand. Wir zeigen, daß die Streurate und damit der Verlust der Phasenkohärenz für einen reinen Spinzustand höher ist als für einen gemischten. In einer theoretischen Beschreibung führen wir die beobachtete Relaxationsdynamik auf zwei Prozesse zurück: Zum einen wird die Exziton-Exziton-Streuung von Prozessen mit gleichzeitigem Austausch des Elektrons oder des Loches dominiert, während Streuung unter Austausch des gesamten Exzitons oder reine Dipol-Dipol-Streuung vernachlässigbar sind. Zum anderen zeigen wir, daß Übergänge von optisch erlaubten (J = 1) zu optisch verbotenen Zuständen (J = 2) durch fermionischen Spin-Flip auf einer kürzeren Zeitskala stattfinden als der umgekehrte Prozeß.