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29Si Nuclear-Spin Decoherence Process Directly Observed by Multiple Spin-Echoes for Pure and Carrier-less Silicon

机译:多重直接观察29si核自旋退相干过程   用于纯硅和无载硅的自旋回波

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摘要

We report on the 29Si nuclear spin decoherence time at room temperature for apure (99.99999%, 7N) and carrier-less (p-type, doping level of 10^15cm-3)silicon in which 29Si nuclei are naturally abundant (4.7%). Despite theexperimental difficulties coming from the extremely long spin-latticerelaxation time T1 (of the order of 10^4 s), we have successfully observed aseries of spin-echoes of which the time dependence is characterized by thedecoherence time T2. We found that the decoherence process deviates from asingle Gaussian or Lorentzian function but is well-reproduced by abi-exponential function with the shorter T2S = 15\pm5 ms and the longer T2L =200\pm20 ms.
机译:我们报告了室温下29Si核自然丰富(4.7%)的纯硅(99.99999%,7N)和无载流子(p型,掺杂水平10 ^ 15cm-3)的29Si核自旋退相干时间。 。尽管实验困难来自于极长的自旋-晶格松弛时间T1(约为10 ^ 4 s),但我们已经成功地观察到了一系列自旋回波,其时间依赖性以退相干时间T2为特征。我们发现,退相干过程偏离了单高斯函数或洛伦兹函数,但由双指数函数很好地重现了,较短的T2S = 15 \ pm5 ms,较长的T2L = 200 \ pm20 ms。

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