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首页> 外文期刊>Physical review >Light-induced polaron magnetization in EuTe at temperatures reaching 150 K
【24h】

Light-induced polaron magnetization in EuTe at temperatures reaching 150 K

机译：温度达到150 K时EuTe中光诱导的极化子磁化强度

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摘要

We demonstrate that light creates a highly magnetized region in a magnetic semiconductor far above its critical temperature. A near-gap photon generates a quasiparticle of nonzero magnetic moment, named magnetic polaron, which is constituted by the photoexcited electron and about 1000 spin-polarized lattice atoms surrounding the photoexcited electron. The photoinduced magnetization follows a Langevin function, whose shape uniquely determines the magnetic moment of an individual polaron. In EuTe at 5 K the magnetic moment reaches a giant value of over 500 Bohr magnetons, thus the photoinduced magnetization saturates with a magnetic field of only 50 mT, which characterizes the magnetic polaron system as superparamagnetic. The polaron has an average lifetime of 15 μs. When temperature is increased its magnetic moment decreases, but at 150 K it still has a large value of about 80 Bohr magnetons. The paramagnet of polarons is fully controlled by light. Because the magnetic polaron affects only spin orientation, but not the charge distribution, in the superparamagnetic state the ideal optical quality of the host semiconductor is preserved.
机译：我们证明了光在远远高于其临界温度的磁性半导体中创建了高度磁化的区域。近隙光子产生一个非零磁矩的准粒子，称为磁极化子，它由光激发电子和围绕光激发电子的约1000个自旋极化晶格原子组成。光感应的磁化遵循Langevin函数，该函数的形状唯一确定单个极化子的磁矩。在EuTe的5 K处，磁矩达到了500 Bohr磁子的巨大值，因此光诱导的磁化强度仅在50 mT的磁场下达到饱和，这将磁极化子系统表征为超顺磁性。极化子的平均寿命为15μs。当温度升高时，其磁矩减小，但是在150 K时，它仍具有约80 Bohr磁子的较大值。极化子的顺磁体完全受光控制。因为磁极化子仅影响自旋取向，而不影响电荷分布，所以在超顺磁性状态下，可以保留主体半导体的理想光学质量。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2016年第20期|201201.1-201201.5|共5页
  • 作者

    A. B. Henriques; G. D. Galgano; P. H. O. Rappl; E. Abramof;

  • 作者单位

    Instituto de Fisica, Universidade de Sao Paulo, 05508-090 Sao Paulo, Brazil;

    Instituto de Fisica, Universidade de Sao Paulo, 05508-090 Sao Paulo, Brazil;

    LAS-INPE, 12227-010 Sao Jose dos Campos, Brazil;

    LAS-INPE, 12227-010 Sao Jose dos Campos, Brazil;

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