Rotation faraday lineaire et photo-induite dans des multipuits quantiques et des microcavites de semi-conducteurs semi-magnetiques

par SERGE MICHAEL HADDAD

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ROBERT FREY.

Soutenue en 2000

à l'ECOLE POLYTECHNIQUE .

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  • Résumé

    Le pseudo-effet zeeman geant, observe dans les semi-conducteurs semi-magnetiques du a l'interaction d'echange entre les ions magnetiques localises et les electrons de bande delocalises, est a l'origine d'une rotation faraday tres importante dans ces materiaux. Nous presentons, dans la premiere partie de ce document, l'effet faraday geant (140\ sous 0,4 tesla) que nous avons observe en reflexion dans une microcavite asymetrique a base de semi-conducteur semi-magnetique. Nous avons mene une etude aussi bien theorique qu'experimentale du comportement de l'effet faraday en fonction du champ magnetique exterieur applique, de la temperature et du desaccord mode excitonique-mode de cavite. Enfin, la tres grande sensibilite de la rotation faraday nous a permis de mettre en evidence la presence d'une resonance supplementaire dans notre echantillon due a l'exciton lie a un site donneur (d 0x). Dans un deuxieme temps, la rotation de polarisation photo-induite dans un echantillon compose d'une serie de dix puits quantiques de cd 1 xmn xte/cdte a ete etudiee. Une rotation importante (7\), pour des energies de pompe modestes (4 j/cm 2), a ete mesuree. Nous avons montre qu'aux temps courts (< 20 ps) ce sont des effets dus au principe de pauli et au creusement de trou spectral dans la raie excitonique inhomogene qui dominent. Aux temps longs (> 50 ps), c'est l'aimantation photo-induite par l'impulsion pompe polarisee circulairement qui est responsable de la birefringence circulaire observee. Finalement, nous avons, pour la premiere fois, mesure une rotation de polarisation photo-induite d'une dizaine de degres dans une microcavite a 50 kelvins. Ces resultats, et en particulier ceux obtenus en regime photo-induit, laissent envisager la possibilite d'observer des rotations de polarisation importantes meme a temperature ambiante et sont tres encourageants en vue d'eventuelles applications.

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Informations

  • Détails : 175 p.
  • Annexes : 99 ref.

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