Infrared radiation induced gyrotropic photocurrents in semiconductor nanostructures

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Schriftenreihe der Universität Regensburg:	Dissertationsreihe der Fakultät für Physik der Universität Regensburg
Band:	Band 13
Datum:	11 Juni 2010
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Sergey Ganichev und Prof. Dr. Christian Schüller
Tag der Prüfung:	10 März 2010
Institutionen:	Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Professor Ganichev > Arbeitsgruppe Sergey Ganichev
Stichwörter / Keywords:	gyrotropic photocurrents, spin und orbital properties, semiconductor nanostructures
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	14228

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with an advanced experimental investigation of infrared radiation induced gyrotropic photocurrents in semiconductor nanostructures. These provide an access to non-equilibrium processes in low-dimensional materials like quantum wells allowing especially studies of spin and orbital properties of carriers. Even though a noticeable progress in both the basic research and utilisation ...

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with an advanced experimental investigation of infrared radiation induced gyrotropic photocurrents in semiconductor nanostructures. These provide an access to non-equilibrium processes in low-dimensional materials like quantum wells allowing especially studies of spin and orbital properties of carriers. Even though a noticeable progress in both the basic research and utilisation of the gyrotropic currents has been achieved, their complete understanding is still a challenge. The conducted measurements improve the knowledge by revealing a number of new phenomena. Among them are a first experimental observation of circular photon drag effect demonstrating a simultaneous transfer of photon linear and angular momenta to carriers and a detection of a nonlinear magneto-gyrotropic photocurrent. The latter effect coheres with the heavy-hole type of the lowest conduction band in HgTe quantum wells allowing, for instance, determination of the quantum spin Hall insulator state.

Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)

Das Thema der Dissertation ist eine erweiterte experimentelle Untersuchung der infrarotlichtinduzierten gyrotropen Photoströme in Halbleiternanostrukturen. Diese liefern einen direkten Zugang zu Nichtgleichgewichtsprozessen in niederdimensionalen Materialen, wie z.B. Quantentrögen, indem sie gestatten, sowohl Spin- als auch orbitale Eigenschaften der Ladungsträger zu erforschen. Trotz eines ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)

Das Thema der Dissertation ist eine erweiterte experimentelle Untersuchung der infrarotlichtinduzierten gyrotropen Photoströme in Halbleiternanostrukturen. Diese liefern einen direkten Zugang zu Nichtgleichgewichtsprozessen in niederdimensionalen Materialen, wie z.B. Quantentrögen, indem sie gestatten, sowohl Spin- als auch orbitale Eigenschaften der Ladungsträger zu erforschen. Trotz eines beachtlichen Fortschrittes in letzter Zeit sowohl in Grundlagenforschung als auch in Anwendung der gyrotropen Ströme, deren vollständiges Verständnis bleibt immer noch eine Herausforderung. Die durchgeführten Experimente vervollkommnen das Gesamtmuster, indem sie eine Reihe neuer Gegebenheiten aufzeigen. So wurde im Rahmen der Arbeit der erste experimentelle Nachweis des zirkularen Photondrageffekts erbracht, welcher einen gleichzeitigen Übertrag des linearen und Drehmoments des Photons auf einen Ladungsträger zeigt. Ferner wird über die Entdeckung des nichtlinearen magnetogyrotropen Photostroms berichtet. Dieser hängt mit dem Schwere-Löcher-Typus des untersten Leitungsbandes in HgTe-Quantentrögen zusammen und eignet sich u.a. zur Bestimmung des Quantum-Spin-Hall-Isolatorzustandes.

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