Přejít k obsahu


Spin noise of itinerant fermions

Citace:
KOS, Š., BALATSKY, A., LITTLEWOOD, P., SMITH, D. Spin noise of itinerant fermions. Physical Review B, 2010, roč. 81, č. 6, s. 0664407-1 - 0664407-9. ISSN: 1098-0121
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Spin noise of itinerant fermions
Rok vydání: 2010
Autoři: Mgr. Šimon Kos Ph.D. , Dr. Alexander V. Balatsky , Prof. Peter B. Littlewood , Dr. Darryl L. Smith
Abstrakt CZ: Vyvinuli jsme teorii spektroskopie spinového šumu pohybujících se, neinteragujících a spin nesoucích fermionů v různých režimech teploty a neuspořádání. Použili jsme kinetickou rovnici pro matici hustoty ve spinových proměnných. Nalezli jsme obecný výsledek s jasnou fyzikální interpretací a popsali jeho závislost na teplotě, velikosti systému a přiloženém magnetickém poli. Uvažovali jsme dvě třídy měření: (1) měření typu elektronové spinové rezonance, v nichž odezva na konstantní magnetizaci roste lineárně s měřeným objemem a (2) optická měření typu Kerrovy/Faradayovy rotace, v nichž odezva na konstantní magnetizaci roste lineárně s délkou propagace světla ve vzorku, ale je nezávislá na průměru světelného paprsku. Naše teorie poskytuje interpretaci nedávných experimentů s atomovými plyny a vodivostními elektrony v polovodičích a umožňuje identifikovat vliv interakcí na spektroskopii spinového šumu.
Abstrakt EN: We develop a theory of spin-noise spectroscopy of itinerant, noninteracting, spin-carrying fermions in different regimes of temperature and disorder. We use kinetic equations for the density matrix in spin variables. We find a general result with a clear physical interpretation, and discuss its dependence on temperature, the size of the system, and applied magnetic field. We consider two classes of experimental probes: (1) electron-spin-resonance (ESR)-type measurements, in which the probe response to a uniform magnetization increases linearly with the volume sampled, and (2) optical Kerr/Faraday rotation-type measurements, in which the probe response to a uniform magnetization increases linearly with the length of the light propagation in the sample, but is independent of the cross section of the light beam. Our theory provides a framework for interpreting recent experiments on atomic gases and conduction electrons in semiconductors and provides a baseline for identifying the effects of interactions on spin-noise spectroscopy.
Klíčová slova

Zpět

Patička