Dynamic nuclear self-polarization with circularly polarized light

円偏向した光励起による動的自動核偏極

小泉 光生 ; 後藤 淳*; 松木 征史*

Koizumi, Mitsuo; Goto, Jun*; Matsuki, Seishi*

III-V半導体の格子核は、低温において、光学的に励起された伝導電子との超微細相互作用で、自ら核偏極することが理論的に予言されている。本論文では、円偏向した光で電子を励起したときの効果を理論に組み込んだので、その結果を報告する。計算から、円偏向した光を導入すると、核偏向を大きくできること、核偏極の方向を制御できること、がわかった。また、電子の偏極度を光で制御しながら変化させると、核偏極度がヒステリシスを示すことがわかった。

Lattice nuclei of III-V type semiconductors can be self-polarized through the contact hyperfine interaction with optically excited electrons on the conduction band at low temperatures. The effect of electrons excited with circularly polarized light is introduced to the theoretical prediction of self-polarization. We found that the degree of nuclear polarization is enhanced in comparison with the use of un-polarized light. The direction of the nuclear polarization is controlled by the orientation of the electron polarization. A hysteresis phenomenon appears in the nuclear polarization when varying the degree of electron polarization.