Spin polarization of nonmagnetic CdSe quantum dots (QDs) coupled to adjacent ZnMnSe diluted magnetic semiconductor (DMS) is investigated by CW and time-resolved magneto-optical spectroscopy under tunable laser excitation. Efficient enhancement in the degree of σ− circular polarization of photoluminescence from the CdSe QDs is observed under optical excitation at the σ+-active exciton state of the DMS. The fact that the enhancement persists much longer than the exciton lifetime of the DMS rules out a role of the DMS excitons. A possible explanation is discussed in terms of antiferromagnetic coupling between the excitons in QDs and aligned Mn ions in DMS.
REFERENCES
1.
S. A.
Wolf
, D. D.
Awschalom
, R. A.
Buhrman
, J. M.
Daughton
, S.
von Molnár
, M. L.
Roukes
, A. Y.
Chtchelkanova
, and D. M.
Treger
, Science
294
, 1488
(2001
).2.
G. A.
Prinz
, Science
282
, 1660
(1998
).3.
I.
Žutić
, J.
Fabian
, and S. D.
Sarma
, Rev. Mod. Phys.
76
, 323
(2004
).4.
M.
Paillard
, X.
Marie
, P.
Renucci
, T.
Amand
, A.
Jbeli
, and J. M.
Gérard
, Phys. Rev. Lett.
86
, 1634
(2001
).5.
S.
Mackowski
, T. A.
Nguyen
, H. E.
Jackson
, L. M.
Smith
, J.
Kossut
, and G.
Karczewski
, Appl. Phys. Lett.
83
, 5524
(2003
).6.
M.
Kroutvar
, Y.
Ducommun
, D.
Heiss
, M.
Bichler
, D.
Schuh
, G.
Abstreiter
, and J. J.
Finley
, Nature (London)
432
, 81
(2004
).7.
J. M.
Elzerman
, R.
Hanson
, L. H.
Willems van Beveren
, B.
Witkamp
, L. M. K.
Vandersypen
, and L. P.
Kouwenhoven
, Nature (London)
430
, 431
(2004
).8.
A. J.
Ramsay
, S. J.
Boyle
, R. S.
Kolodka
, J. B. B.
Oliveira
, J.
Skiba-Szymanska
, H. Y.
Liu
, M.
Hopkinson
, A. M.
Fox
, and M. S.
Skolnick
, Phys. Rev. Lett.
100
, 197401
(2008
).9.
L.
Robeldo
, J.
Elzerman
, G.
Jundt
, M.
Atatüre
, A.
Högele
, S.
Fält
, and A.
Imamoglu
, Science
320
, 772
(2008
).10.
I. A.
Buyanova
, G.
Yu Rudko
, W. M.
Chen
, A. A.
Toropov
, S. V.
Sorokin
, S. V.
Ivanov
, and P. S.
Kop’ev
, Appl. Phys. Lett.
82
, 1700
(2003
).11.
W. M.
Chen
, I. A.
Buyanova
, K.
Kayanuma
, K.
Nishibayashi
, K.
Seo
, A.
Murayama
, Y.
Oka
, A. A.
Toropov
, A. V.
Lebedev
, S. V.
Sorokin
, and S. V.
Ivanov
, Phys. Rev. B
72
, 073206
(2005
).12.
A.
Murayama
, T.
Asahina
, K.
Nishibayashi
, I.
Souma
, and Y.
Oka
, Appl. Phys. Lett.
88
, 023114
(2006
).13.
W. M.
Chen
, I. A.
Buyanova
, G.
Yu. Rudko
, A. G.
Mal’Shukov
, and K. A.
Chao
, Phys. Rev. B
67
, 125313
(2003
).14.
R.
Fiederling
, M.
Keim
, G.
Reuscher
W.
Ossau
, G.
Schmidt
, A.
Waag
, and L. W.
Molenkamp
, Nature (London)
402
, 787
(1999
).15.
S.
Lee
, K.
Park
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, J. Appl. Phys.
95
, 7184
(2004
).16.
S.
Lee
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, Physica E
26
, 271
(2005
).17.
S.
Lee
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, J. Appl. Phys.
99
, 08F702
(2006
).18.
S.
Lee
, H. S.
Lee
, J. Y.
Lee
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, Appl. Phys. Lett.
86
, 033114
(2005
).19.
S.
Lee
, S.-R.
Eric Yang
, M.
Dobrowolska
, and J. K.
Furdyna
, Semicond. Sci. Technol.
19
, 1125
(2004
).20.
Y. H.
Hwang
, Y. H.
Um
, and J. K.
Furdyna
, Semicond. Sci. Technol.
19
, 565
(2004
).21.
A. A.
Maksimov
, D. R.
Yakovlev
, J.
Debus
, I. I.
Tartakovskii
, A.
Waag
, G.
Karczewski
, T.
Wojtowicz
, J.
Kossut
, and M.
Bayer
, Phys. Rev. B
82
, 035211
(2010
).22.
Solid State Physics
, edited by N. W.
Ashcroft
and N. D.
Mermin
(Thomson Learning
, 1976
), pp. 673
–and
pp
–718
.© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.