Изучение временной динамики сигнала фотоотражения при дробном факторе заполнения =1/3 в секундном диапазоне Текст научной статьи по специальности «Физика»

Изучение временной динамики сигнала фотоотражения при дробном факторе

заполнения v=1/3 в секундном диапазоне

А.В.Ларионов,* Л.В.Кулик

ИФТТРАН им. Ю.А. Осипьяна, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика

Осипьяна, д.2

*e-mail: larionov@issp.ac.ru

Исследовалась временная динамика сигнала фотоотражения при дробном (v=1/3) факторе заполнения двумерных электронов в 17 нм GaAs квантовой яме (КЯ) при гелиевых температурах T ~ 0.6K. Для оптического фото-возбуждения использовался непрерывный полупроводниковый лазер, перестраиваемый по длине волны в диапазоне 750-850 нм. Лазерный пучок модулировался с помощью оптического затвора с контрастностью 1:10, на который подавались импульсы с генератора (DG 645) различной длительностью и скважностью в секундном и субсекундном временном интервале. Регистрация сигнала фото-отражения производилась с помощью быстрого фотодиода, сопряженного с системой счета фотонов. Исследуемый образец с GaAs КЯ помещался в специальную вставку для конденсации изотопа гелия 3He, которая находилась внутри гелиевого криостата с соленоидом с изменяемым магнитным полем в диапазоне от 0 до 10 Тл. Конструкция вставки позволяла плавно менять температуру в диапазоне от 0.6 К до 15 К. Держатель образца внутри вставки содержал оптическое окно, через которое заводилось лазерное фотовозбуждение к изучаемому образцу и собирался полезный сигнал. Исследуемый образец монтировался в держателе таким образом, что наклон плоскости квантовой ямы к направлению вектора магнитной индукции составлял 90 градусов.

Ранее нами была обнаружена линия в спектре фотоотражения лафлиновского состояния двумерных электронов (v=1/3), возникающая при температуре ниже 1К, связанная с формированием сверхдолгоживущих (более 10 с) нейтральных возбуждений с нулевым импульсом (спин-магнитогравитонов) в лафлиновской жидкости [1-3]. В представленном эксперименте изучалась динамика интенсивности этой линии при различной плотности мощности фотовозбуждения лафлиновского состояния (различной плотности спин-магнитогравитонов) в диапазоне периодов импульсов накачки фотовозбуждения от 0.05 до 100 секунд.

Литература

[1] L. V. Kulik, A. S. Zhuravlev , L. I. Musina, E. I. Belozerov, A. B. Vankov, O. V. Volkov, A. A. Zagitova , I. V. Kukushkin & V. Y. Umansky, Nature Commun. 12, 6477 (2021).

[2] А. С. Журавлев, Л. В. Кулик, Л. И. Мусина, E. И. Белозеров, А. А. Загитова, И. В. Кукушкин, Письма в ЖЭТФ 114. 474 (2020).

[3] L. V. Kulik, A. S. Zhuravlev, A. V. Larionov, A. A. Zagitova, I. V. Kukushkin, Appl. Phys. Lett. 123, 083101 (2023).

Рис.1. Схема установки время -разрешенного фотоотражения.