La resonancia magnética detectada eléctricamente ( EDMR ) es una técnica de caracterización de materiales que mejora la resonancia de espín electrónico . Implica la medición del cambio en la resistencia eléctrica de una muestra cuando se expone a ciertas frecuencias de microondas . Se puede utilizar para identificar cantidades muy pequeñas (hasta unos pocos cientos de átomos) de impurezas en semiconductores .
Para realizar un experimento de EDMR pulsado, [1] el sistema se inicializa primero colocándolo en un campo magnético. Esto orienta los espines de los electrones que ocupan el donante y el aceptor en la dirección del campo magnético . Para estudiar al donante, aplicamos un pulso de microondas ("γ" en el diagrama) a una frecuencia resonante del donante. Esto invierte el espín del electrón en el donante. El electrón donante puede entonces decaer al estado de energía del aceptor (estaba prohibido hacer eso antes de que se invirtiera debido al principio de exclusión de Pauli ) y de allí a la banda de valencia, donde se recombina con un hueco. Con más recombinación, habrá menos electrones de conducción en la banda de conducción y un aumento correspondiente en la resistencia, que se puede medir directamente. Se utiliza luz por encima de la banda prohibida durante todo el experimento para garantizar que haya muchos electrones en la banda de conducción.
Al escanear la frecuencia del pulso de microondas, podemos encontrar qué frecuencias son resonantes y, con el conocimiento de la fuerza del campo magnético, podemos identificar los niveles de energía del donante a partir de la frecuencia resonante y el conocimiento del efecto Zeeman . Los niveles de energía del donante actúan como una "huella digital" mediante la cual podemos identificar al donante y su entorno electrónico local. Al cambiar ligeramente la frecuencia, podemos estudiar al aceptor.
Se ha demostrado la EDMR en un solo electrón de un punto cuántico . [2] Se han publicado mediciones de menos de 100 donantes [3] y análisis teóricos [4] de dicha medición, basándose en el defecto de la interfaz P b para actuar como aceptor.