Предложен механизм создания спиновой поляризации в полупроводниковых гетероструктурах, содержащих квантовую яму и пространственно отделенный от нее слой магнитных примесей. Спиновая поляризация носителей заряда в квантовой яме появляется вследствие спин-зависимой туннельной рекомбинации на примесных состояниях в магнитном слое, при этом возникает быстрый линейный рост степени циркулярной поляризации фотолюминесценции из квантовой ямы. Теоретически рассмотрены две ситуации. В первом случае имеет место резонансное туннелирование на спин-расщепленные подуровни примесного центра, при этом генерация спиновой поляризации происходит в меру разной заселенности резонансных уровней в квантовой яме для противоположных проекций спина. Второй, нерезонансный случай, имеет место, когда спин-расщепленный примесный уровень лежит выше заполненных состояний электронов в квантовой яме и играет роль промежуточного состояния в двухэтапном когерентном процессе спин-зависимой рекомбинации электрона из квантовой ямы с дыркой в примесном слое. Разработанная теория позволила качественно и количественно объяснить кинетику фотовозбужденных электронов в экспериментах по фотолюминесценции с временным разрешением в гетероструктурах на основе InGaAs, легированных слоем Mn. DOI: 10.21883/FTP.2017.01.8291
H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye. Appl. Phys. Lett., 69 (3), 363 (1996)
T. Dietl, H. Ohno. Rev. Mod. Phys., 86, 187 (2014)
B.A. Aronzon, M.A. Pankov, V.V. Rylkov, E.Z. Meilikhov, A.S. Lagutin, E.M. Pashaev, M. A. Chuev, V.V. Kvardakov, I.A. Likhachev, O.V. Vihrova, A.V. Lashkul, E. Lahderanta, A.S. Vedeneev, P. Kervalishvili. J. Appl. Phys., 107 (2), 023905 (2010)
Y. Nishitani, D. Chiba, M. Endo, M. Sawicki, F. Matsukara, T. Dietl, H. Ohno. Phys. Rev. B, 81, 045208 (2010)
S. Zaitsev, M. Dorokhin, A. Brichkin, O. Vikhrova, Y. Danilov, B. Zvonkov, V. Kulakovskii. JETP Letters, 90, 658 (2010)
S.V. Zaitsev. Low Temp. Phys., 38, 399 (2012)
А.И. Дмитриев, Р.Б. Моргунов, С.В. Зайцев. ЖЭТФ, 139(2), 367 (2011)
E.L. Ivchenko, V.K. Kalevich, A.Y. Shiryaev, M.M. Afanasiev, Y. Masumoto. J. Phys.: Condens. Matter, 22 (46), 465804 (2010)
E.L. Ivchenko, L.A. Bakaleinikov, V.K. Kalevich. Phys. Rev. B, 91, 205202 (2015)
E.L. Ivchenko, L.A. Bakaleinikov, M.M. Afanasiev, V.K. Kalevich. arXiv: 1602.04162 (2016)
I.V. Rozhansky, K.S. Denisov, N.S. Averkiev, I.A. Akimov, E. Lahderanta. Phys. Rev. B, 92, 125428 (2015)
I.V. Rozhansky, I.V. Krainov, N.S. Averkiev, B.A. Aronzon, A.B. Davydov, K.I. Kugel, V. Tripathi, E. Lahderanta. Appl. Phys. Lett., 106, 252402 (2015)
I.V. Rozhansky, I.V. Krainov, N.S. Averkiev, E. Lahderanta. Phys. Rev. B, 88, 155326 (2013)
I. Rozhansky, I. Krainov, N. Averkiev, E. Lahderanta. J. Magnetism Magnetic Mater., 383 (0), 34 (2015)
H. Nemec, A. Pashkin, P. Kuzel, M. Khazan, S. Schnull, I. Wilke. J. Appl. Phys., 90, 1303 (2001)
J. Bardeen. Phys. Rev. Lett., 6, 57 (1961)
I.V. Rozhansky, N.S. Averkiev, E. Lahderanta. Low Temp. Phys., 39, 28 (2013)
I. Akimov, V.L. Korenev, V.F. Sapega, L. Langer, S.V. Zaitsev, Y.A. Danilov, D.R. Yakovlev, M. Bayer. Phys. Status Solidi B, 251 (9), 1663 (2014)
V. Korenev, I. Akimov, S. Zaitsev, V. Sapega, L. Langer, D. Yakovlev, Y.A. Danilov, M. Bayer. Nat. Commun., 3, 959 (2012)
P. Mahadevan, A. Zunger. Phys. Rev. B, 68, 075202 (2003)