Description

Спектроскопия спиновых шумов, формально зародившаяся в 1981 году [1], превратилась в реальный инструмент исследований спиновых систем лишь 10 лет назад, когда, с одной стороны, была показана применимость этого метода для исследований полупроводниковых структур, а с другой, были использованы для обработки результатов измерений спектроанализаторы с быстрым преобразованием Фурье, позволившие на несколько порядков величины увеличить чувствительность измерений (см., напр., обзор [2]). В настоящее время исследования по спектроскопии спиновых шумов ведутся во многих лабораториях мира (США, Германия, Франция, Япония, Канада, Китай и др.), а результаты исследований опубликованы в нескольких обзорах [2-4]. Наша группа — единственная в России, в которой проводятся экспериментальные исследования по спектроскопии спиновых шумов — несомненно является одной из ведущих групп по этому направлению исследований, о чем свидетельствует большое число работ, опубликованных за последние годы в высокорейтинговых научных журналах. Оборудование нашей лаборатории, как и оборудование сотрудничающей с нами лаборатории Технического университета Дортмунда, полностью отвечает наивысшим мировым стандартам. Критерием совершенства установок по измерению спиновых шумов является возможность их детектирования на уровне долей процентов от дробового шума в полосе частот порядка нескольких сотен мегагерц. В настоящее время метод спектроскопии спиновых шумов является единственным невозмущающим методом исследования спиновых систем. Были продемонстрированы уникальные возможности методики по части исследований спектров ЭПР носителей заряда в полупроводниках с высоким пространственным разрешением, изучения кинетических свойств носителей заряда, диагностики природы уширения оптических переходов, зондирования локальных (в том числе ядерных) магнитных полей в полупроводниковых структурах и пр. Исследования в области спектроскопии спиновых шумов ведутся в настоящее время не только с целью ее применения как инструмента исследований, но и с целью изучения фундаментальных механизмов формирования сигнала спиновых шумов в различных экспериментальных условиях. Все эти уникальные возможности спектроскопии спиновых шумов и потенциальная перспективность ее применения для изучения новых объектов и решения новых задач вызывают большой интерес экспериментаторов и теоретиков и определяют высокую активность исследований по этой тематике.

1. Е. Б. Александров и В. С. Запасский, «Магнитный резонанс в спектре шумов фарадеевского вращения», ЖЭТФ, том 81, вып. 1(7), с. 132-138 (1981).
2. V. S. Zapasskii, «Spin-noise spectroscopy: From proof of principle to applications», Advances in Optics and Photonics, vol. 5, 131-168 (2013).
3. Jens Hübner, Fabian Berski, Ramin Dahbashi, and Michael Oestreich, «The rise of spin noise spectroscopy in semiconductors: From acoustic to GHz frequencies», Phys. Status Solidi B, 1–15 (2014).
4. G. M. Müller, M. Oestreich, M. Römer, and J. Hubner, «Semiconductor spin noise spectroscopy: fundamentals, accomplishments, and challenges», Physica E 43, 569–587 (2010).
AcronymRFBR_DFG_2019 - 2
StatusFinished
Effective start/end date5/03/2028/02/21

ID: 53664362