論文の概要: Millisecond spin coherence of electrons in semiconducting perovskites revealed by spin mode locking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.20768v1
- Date: Wed, 28 Jan 2026 16:56:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-29 15:46:07.025926
- Title: Millisecond spin coherence of electrons in semiconducting perovskites revealed by spin mode locking
- Title（参考訳）: スピンモードロック法による半導体ペロブスカイト中の電子のミリ秒スピンコヒーレンス
- Authors: Sergey R. Meliakov, Evgeny A. Zhukov, Vasilii V. Belykh, Dmitri R. Yakovlev, Bekir Turedi, Maksym V. Kovalenko, Manfred Bayer,
- Abstract要約: バルク結晶中のスピンコヒーレンス時間は非常に長いことを報告した。
これらの長いスピンダイナミクスは、全光制御を備えた量子デバイスのための有望なプラットフォームとしてペロブスカイトを強調している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Long spin coherence times of carriers are essential for implementing quantum technologies using semiconductor devices for which, however, a possible obstacle is spin relaxation. For the spin dynamics, decisive features are the band structure, crystal symmetry, and quantum confinement. Perovskite semiconductors recently have come into focus of studies of their spin states, notivated by efficient optical access and potentially long-living coherence. Here, we report an electron spin coherence time $T_2$ of the order of 1 ms, measured for a bulk FA$_{0.95}$Cs$_{0.05}$PbI$_3$ lead halide perovskite crystal. Using periodic laser pulses, we synchronize the electron spin Larmor precession about an external magnetic field in an inhomogeneous ensemble, the effect known as spin mode locking. It appears as a decay of the optically created ensemble spin polarization within the dephasing time $T_2^*$ of up to 20 ns and its revival during the spin coherence time $T_2$ reaching the millisecond range. This exceptionally long spin coherence time in a bulk crystal is complemented by millisecond-long longitudinal spin relaxation times $T_1$ for electrons and holes, measured by optically-detected magnetic resonance. These long-lasting spin dynamics highlight perovskites as promising platform for the quantum devices with all-optical control.
- Abstract（参考訳）: キャリアの長いスピンコヒーレンス時間は半導体デバイスを用いた量子技術の実装に不可欠であるが、スピン緩和が考えられる。
スピン力学において決定的な特徴は、バンド構造、結晶対称性、量子閉じ込めである。
ペロブスカイト半導体は最近スピン状態の研究に焦点が当てられ、効率的な光学的アクセスと長寿命コヒーレンスによって通知される。
ここでは、バルクFA$_{0.95}$Cs$_{0.05}$PbI$_3$鉛ハロゲン化ペロブスカイト結晶に対して測定された1msの電子スピンコヒーレンス時間$T_2$を報告する。
周期的なレーザーパルスを用いて、スピンモードロックと呼ばれる不均一アンサンブルにおける外部磁場に関する電子スピンラーモアの偏極を同期させる。
これは、強調時間$T_2^*$最大20 nsの光合成されたスピン偏光の崩壊であり、スピンコヒーレンス時間$T_2$がミリ秒範囲に達すると回復する。
バルク結晶におけるこの例外的に長いスピンコヒーレンス時間は、光検出磁気共鳴によって測定された電子や孔に対してミリ秒長のスピン緩和時間$T_1$で補完される。
これらの長いスピンダイナミクスは、全光制御を備えた量子デバイスのための有望なプラットフォームとしてペロブスカイトを強調している。
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