[发明专利]一种电子自旋瞬态信息的探测方法及装置

权利要求书

1.一种电子自旋瞬态信息的探测方法，其特征在于，该方法利用一个连续激光器作为激发源，激光器的波长共振于电子自旋能级的跃迁；激光首先通过一个起偏器、一个电光调制器和一个1/4波片来获得在左旋和右旋圆偏振光之间周期性切换的一束光；然后照射到样品上，样品发出的荧光通过一个凸透镜、一个1/4波片和一个检偏器进入雪崩光电二极管，雪崩光电二极管将微弱的荧光信号转化成电信号，电信号进入到数字示波器进行测量，测量示波器上的荧光信号，记录相同圆偏振激发-探测条件下的零时刻与稳态时刻的荧光强度，这两个荧光强度的差与和的比值是基态电子自旋极化度，记录不同圆偏振激发-探测条件下的稳态时刻的荧光强度，这两个稳态条件下的荧光强度的差与和的比值是激发态电子自旋极化度；测量不同激发功率下的荧光信号，对荧光信号指数衰减函数拟合，获得不同激发功率下的时间常数t_R，画出时间常数倒数1/t_R与激发功率的图象，对这个图象进行线性拟合，线性拟合获得的截距就是自旋寿命倒数的大小；由此通过探测样品材料时间分辨的偏振发光来获得百纳秒到百毫秒量级长寿命电子自旋驰豫瞬态信息，包括自旋极化度和自旋寿命；其中，

所述样品发出的荧光，通过一个1/4波片和一个检偏器，使探测的荧光设定在左旋或者右旋圆偏振状态。

2.一种实施权利要求1所述方法的装置，其特征在于，该装置包括连续激光光源、反射镜、起偏器、电光调制器、第一1/4波片、第一凸透镜、样品架、第二凸透镜、第二1/4波片、滤波片、检偏器、雪崩光电二极管及数字示波器，所述激光与被测物垂直设置，反射镜、起偏器、电光调制器、第一1/4波片、第一凸透镜依次设置于激光光路上；第一1/4波片和第二1/4波片的光轴与线偏振光的偏振方向设置成45度角；第二凸透镜、第二1/4波片、滤波片、检偏器、雪崩光电二极管依次设置于探测光路上；雪崩光电二极管与数字示波器之间用BNC数据线连接。