Der magnetoinduzierte photogalvanische Effekt in n-GaAs/AlGaAs Quantentrögen

Abstract

Wir berichten über die erste Beobachtung eines magnetfeldinduzierten zirkularen photogalvanischen Effekt(Magneto-CPGE) in Quantentrogstrukturen. Die Experimente wurden bei tiefen Temperaturen, T = 4.2 K, an (001)-orientierten n-GaAs/AlGaAs Quantentrogstrukturen durchgeführt. Aufgrund der Symmetrieklasse dieses Halbleiters (C2v) ist ein Photostrom infolge zirkular polarisierter Strahlung nur bei schrägem Einfall des Lichts zu erwarten. Hier zeigen wir, daß das Anlegen eines magnetischen Feldes parallel zur Schichtebene zu einem helizitätsabhängigen Strom auch bei senkrechter Anregung führt. Der resultierende Strom ist parallel zum Magnetfeld und ändert seine Richtung sowohl bei Wechsel der Helizität des Lichts, als auch bei Wechsel der Magnetfeldrichtung. Eine Erhöhung der Magnetfeldstärke führt zu einer Depolarisierung der Spinorientierung (Hanle-Effekt), woraus sich eine Möglichkeit ergibt, die Spinrelaxationszeit freier Ladungsträger zu bestimmen.