Study of lasing threshold reduction caused by electron spin polarization in the active region of laser diodes

激光二极管有源区电子自旋极化引起激光阈值降低的研究

• 批准号: 23310094
• 负责人: KOH Shinji
• 金额: $ 11.9万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University (2013)Nara Institute of Science and Technology (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23310094/
• 关键词: 円偏光レーザ発振; スピン注入; 半導体量子井戸; GaAs(110); InP(110); スピン偏極; スピン緩和; スピン半導体レーザ; 低消費電力化; 量子井戸

Vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) driven by electrical spin injection have been investigated. We focused on the circularly polarized lasing and lasing threshold reduction caused by spin polarization in the active region of the VCSELs. We have investigated molecular beam epitaxy growth of Fe and FePt layers on GaAs(110) surfaces for the spin injection electrodes, and characterized the structures and magnetic properties of the layers. We succeeded in the spin injection into GaAs(110) quantum wells at low temperature. However, the degree of the circular polarization of the emission observed was about 5% which was unexpectedly low. A high degree of circular polarization, which was expected because of the long spin relaxation time of the electrons in GaAs(110) quantum wells, was not observed.

研究了电自旋注入驱动的垂直腔面发射激光器（VCSEL）。我们重点研究了垂直腔面发射激光器有源区中自旋极化引起的圆极化激光和激光阈值降低。我们研究了在GaAs（110）表面分子束外延生长Fe和FePt层作为自旋注入电极的方法，并对其结构和磁性进行了表征。我们成功地在低温下实现了自旋注入GaAs（110）量子威尔斯阱。然而，观察到的发射的圆偏振度为约5%，这是出乎意料的低。由于GaAs（110）量子威尔斯阱中电子的自旋弛豫时间较长，因此预期会出现高度的圆极化，但没有观察到这种现象。

项目成果

不揮発性光メモリ、光記憶装置、ネットワークルータ

非易失性光存储器、光存储设备、网络路由器

• 发表时间: 2011

Optically-pumped circularly polarized lasing in a (110)VCSEL with GaAs/AlGaAs QWs at room temperature

室温下采用 GaAs/AlGaAs QW 的 (110)VCSEL 中的光泵浦圆偏振激光

• 发表时间: 2011
• 作者: S. Iba;S. Koh;K. Ikeda;and H. Kawaguchi
• 通讯作者: and H. Kawaguchi

Circularly polarized lasing over wide wavelength range in spin-controlled Absorption [103/cm] (110) vertical-cavity surface-emitting laser

自旋控制吸收 [103/cm] (110) 垂直腔表面发射激光器在宽波长范围内产生圆偏振激光

• DOI: 10.1016/j.ssc.2012.06.009
• 发表时间: 2012
• 期刊: Solid State Commun.
• 作者: S. Iba;S. Koh;and H. Kawaguchi
• 通讯作者: and H. Kawaguchi

GaAs/AlGaAs MQW の電子スピン緩和時間測定法に関する検討

GaAs/AlGaAs MQW电子自旋弛豫时间测量方法研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 横田信英;池田和浩;片山健夫;黄晋二;河口仁司
• 通讯作者: 河口仁司

GaAs(110)基板上のFe及びFePtの成長

Fe 和 FePt 在 GaAs(110) 衬底上的生长

• 作者: 石川恭平,大兼幹彦;藤原耕輔;城野純一;土田正章;安藤康夫;Kazuaki Sawada;阿野浩一郎
• 通讯作者: 阿野浩一郎