PLASMONS AND SINGLE PARTICLE EXCITATIONS IN MODULATION DOPED QUANTUM WELLS

Résumé
Le mouvement des électrons dans les différentes couches d'un système de N couches parallèles d'électrons est couplé par les forces Coulombiennes. Ainsi, dans le cas où k_|| <1/d, d étant la distance séparant les couches et k_|| le vecteur d'onde parallel au plan défini par ces couches, il y a N modes propres des plasmons. La différence d'énergie entre les modes propres des plasmons est une mesure de l'intéraction de Coulomb entre les couches. Nous mesurons la dispersion de ces modes discrets des plasmons à l'aide de la diffusion Raman en polarisation parallèle des photons incidents et des photons diffusés. En polarisation croisée, nous mesurons les spectres des fluctuations de la densité de spin. Dans une approximation simple, ces spectres sont proportionels aux spectres d'excitation des paires électron - trous. Nous pouvons bien expliquer ces spectres et leur changement avec la température par la partie imaginaire de la fonction Lindhard en deux dimension.

Abstract
In a layered electron gas with N layers the Coulomb interaction between layers correlates the motion of electrons on different layers. Thus for k_||<1/d, where d is the interlayer separation and k_|| the in plane wavevector, the plasmon eigenmodes fan out into N discrete modes. With parallel polarisation of incident and scattered light, we measure the dispersion with k_|| of the discrete plasmon eigen modes with Raman scattering. In crossed polarisation the electronic Raman spectra are proportional to the 2D spin density fluctuation spectra. In a simple theory these spectra are proportional to the single particle excitation spectra. We find good agreement of the measured spectra and their temperature dependence with the imaginary part of the Lindhard dielectric response function.