相干控制光电流和电子自旋弛豫研究

摘要

本文从发展量子信息科学技术，克服常规材料和器件响应时间的限制，开辟利用电子自旋自由度的新型光电子器件的目标出发，以物质的相干性为主要研究对象，分析了瞬态非线性探测中的干涉现象；在密度矩阵的框架内对相干控制光电流的产生和弛豫进行了理论描述，并利用三光束同位泵浦探测技术对其进行了光学探测；最后研究了自旋弛豫时间对载流子浓度的依赖关系。 本论文阐述的相干瑞利散射对瞬态非线性极化信号的干涉效应、相干控制电流在瞬态密度矩阵描述下的时间衰减特性和电子自旋对激发浓度的依赖关系三部分理论和实验工作，对深入理解和表征相应物理过程的特性提供了很有价值的参考。

目录

文摘

英文文摘

前言

第1章瞬态非线性光学测量中的干涉现象

§1.1引言

§1.2实验内容及结果分析

§1.3瑞利散射干涉模型

§1.4模拟结果

§1.5瑞利散射的微观机制

§1.6结论

第2章激光相干控制光电流的密度矩阵表述

§2.1引言

§2.2相干控制光电流的黄金定则微扰理论

§2.3相干控制光电流的密度矩阵表述

§2.4相干控制光电流的时域和频域响应特性

§2.5黄金定则理论与瞬态密度矩阵对相干控制光电流描述的比较

§2.6光生载流子动量空间的极性分布—相干控制光电流的物理实质

§2.7单光束、三光束相干控制的密度矩阵理论

§2.8电流注入张量与极化率的关系

§2.9相干控制光电流与其它光电流效应的比较

§2.10结论

第3章相干控制光电流的弛豫动力学

§3.1引言

§3.2相干控制光电流的弛豫理论

§3.3相干控制光电流的光学探测

§3.4相干控制中位相畸变的诊断

§3.5结论

第4章砷化镓量子阱中电子自旋弛豫时间对载流子浓度的依赖关系

§4.1引言

§4.2光学定向原理

§4.3自旋弛豫原理

§4.4自旋极化的飞秒脉冲圆偏振光泵浦探测测量原理

§4.5自旋极化的飞秒脉冲圆偏振光泵浦探测实验与理论分析

§4.6结论

总结

参考文献

攻读博士期间发表论文目录

后记

论文原创性声明