[發明專利]一種電子自旋瞬態信息的探測方法及裝置

有效

• 申請號: 201811391179.2
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109541672B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 梁盼;馮東海;吳真;張圓圓;胡蓉蓉;郭家興
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01T5/00
• 分類號: G01T5/00
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種電子自旋瞬態信息的探測方法，其特征在于，該方法利用一個連續激光器作為激發源，激光器的波長共振于電子自旋能級的躍遷；激光首先通過一個起偏器、一個電光調制器和一個1/4波片來獲得在左旋和右旋圓偏振光之間周期性切換的一束光；然后照射到樣品上，樣品發出的熒光通過一個凸透鏡、一個1/4波片和一個檢偏器進入雪崩光電二極管，雪崩光電二極管將微弱的熒光信號轉化成電信號，電信號進入到數字示波器進行測量，測量示波器上的熒光信號，記錄相同圓偏振激發-探測條件下的零時刻與穩態時刻的熒光強度，這兩個熒光強度的差與和的比值是基態電子自旋極化度，記錄不同圓偏振激發-探測條件下的穩態時刻的熒光強度，這兩個穩態條件下的熒光強度的差與和的比值是激發態電子自旋極化度；測量不同激發功率下的熒光信號，對熒光信號指數衰減函數擬合，獲得不同激發功率下的時間常數t_R，畫出時間常數倒數1/t_R與激發功率的圖象，對這個圖象進行線性擬合，線性擬合獲得的截距就是自旋壽命倒數的大小；由此通過探測樣品材料時間分辨的偏振發光來獲得百納秒到百毫秒量級長壽命電子自旋馳豫瞬態信息，包括自旋極化度和自旋壽命；其中，

所述樣品發出的熒光，通過一個1/4波片和一個檢偏器，使探測的熒光設定在左旋或者右旋圓偏振狀態。

2.一種實施權利要求1所述方法的裝置，其特征在于，該裝置包括連續激光光源、反射鏡、起偏器、電光調制器、第一1/4波片、第一凸透鏡、樣品架、第二凸透鏡、第二1/4波片、濾波片、檢偏器、雪崩光電二極管及數字示波器，所述激光與被測物垂直設置，反射鏡、起偏器、電光調制器、第一1/4波片、第一凸透鏡依次設置于激光光路上；第一1/4波片和第二1/4波片的光軸與線偏振光的偏振方向設置成45度角；第二凸透鏡、第二1/4波片、濾波片、檢偏器、雪崩光電二極管依次設置于探測光路上；雪崩光電二極管與數字示波器之間用BNC數據線連接。