Dynamique de relaxation de spin dans les boîtes quantiques auto-organisées InAs/GaAs

Abstract

Ce mémoire porte sur l'étude de la dynamique des porteurs dans les boîtes quantiques auto-organisées InAs/GaAs par spectroscopie de photoluminescence résolue en temps. L'excitation strictement résonante du niveau d'énergie fondamental des boîtes nous a permis de déterminer directement le temps de vie radiatif de l'exciton dans ces nanostructures. En analysant l'alignement et l'orientation de spin de l'exciton après pompage optique, nous avons démontré le blocage de la relaxation de spin dans les boîtes à basse température. L'adjonction d'un champ magnétique longitudinal permet en outre de sonder la structure fine de l'exciton, au travers d'expérience de conversion alignement / orientation de spin. Lors d'expériences de pompage optique orienté réalisées sous excitation non résonante, nous observons une augmentation transitoire à priori inattendue du taux de polarisation circulaire de la luminescence des états excités des boîtes. Cet effet interprété en terme de "redistribution du spin électronique moyen" sur les différents niveaux d'énergie discrets des boîtes a pour origine le blocage de la relaxation d'énergie des électrons du fait du principe d'exclusion de Pauli. Des simulations basées sur une approche en terme de micro?états permettent de rendre compte de la dynamique de polarisation observée sur les différents niveaux d'énergies des boîtes.TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF