Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 29: Spinabh
ängiger Transport

HL 29.7: Vortrag

Mittwoch, 13. März 2002, 17:00–17:15, H13

Anomale Magneto-Oszillationen und Spinpräzession in quasi-zweidimensionalen Systemen — •R. Winkler¹ und S. Keppeler² — ¹Institut für Technische Physik III, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen — ²Abteilung Theoretische Physik, Universität Ulm, Albert-Einstein-Allee 11, 89069 Ulm

Die Spinaufspaltung in inversionsasymmetrischen, quasi zweidimensionalen Systemen bei Magnetfeld B=0 wird üblicherweise aus einer Analyse der Shubnikov-de Haas-Oszillationen des Magnetowiderstandes bestimmt. Dieses Vorgehen basiert auf einer ad hoc durchgeführten Verallgemeinerung eines semiklassischen Arguments von Onsager von Systemen ohne Spinfreiheitsgrad auf Systeme mit Spin-Bahn-Wechselwirkung. Quantenmechanische Rechnungen und experimentelle Untersuchungen haben allerdings ergeben, daß die Frequenzen der Oszillationen im Allgemeinen nicht in einfacher Weise mit der Spinaufspaltung verküpft sind [1]. Wir zeigen, daß sich diese anomalen Magneto-Oszillationen im Rahmen einer semiklassischen Betrachtung als nichtadiabatische Spinpräzession interpretieren lassen [2]. Beispielhaft betrachten wir ein quasi zweidimensionales Elektronensystem, bei dem die B=0 Spinaufspaltung durch den Rashba- und den Dresselhaus-(k³)-Term beschrieben werden. Die semiklassische Analyse und die quantenmechanische Betrachtung stimmen sehr gut überein.

[1] R. Winkler, S. J. Papadakis, E. P. De Poortere und M. Shayegan, Phys. Rev. Lett. 84, 713 (2000).

[2] S. Keppeler und R. Winkler, cond-mat/0110353 (zur Veröffentlichung akzeptiert bei Phys. Rev. Lett.)