基于FPGA的多参数可调高速自旋噪声谱仪

针对自旋噪声功率谱测量中带宽、谱分辨率、速率等测量指标,设计实现了一种基于现场可编程门阵列技术的多参数可调自旋噪声谱仪,能够对采样噪声信号进行快速傅里叶变换(FFT)获取自旋噪声功率谱。仪器能够实现采样率在1 MS/s^2 GS/s可调,FFT数据长度在1~64 K可调,平均次数1~65 535可调,并可以通过上位机LabVIEW程序灵活地调整工作参数和读取功率谱结果。

多参数可调高速自旋噪声谱仪

基于现场可编程门阵列技术(Field-Programmable Gate Array,FPGA),我们开发了采样速率、数据处理长度等多参数可调的快速傅立叶变换功能模块,用于灵活匹配实验测量中所要求的带宽和谱分辨率等参数要求。通过磁光法拉第自旋噪声谱在半导体的对比测量,我们验证了FPGA技术的数据处理速率是商业谱分析仪的600倍左右。

(110)-GaAs量子阱中光生载流子对电子自旋弛豫的影响

我们实验研究了(110)-GaAs量子阱中光生载流子对电子自旋弛豫的影响。通过测量量子阱的荧光寿命和光学吸收计算,我们能得到不同泵浦光功率下的带间吸收所产生的空穴浓度;相对应地,通过双色磁光科尔旋转技术,我们测量了该GaAs量子阱中电子自旋的动力学过程。结合两者,我们得到了电子自旋弛豫速率与空穴浓度的关系。实验结果表明电子自旋弛豫速率与空穴浓度呈线性依赖关系,验证了BirAronov-Pikus机制主导该体系的电子自旋弛豫。