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铁磁异质结构中的超快自旋流调制实现相干太赫兹辐射  
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【英文篇名】 Coherent terahertz radiation via ultrafast manipulation of spin currents in ferromagnetic heterostructures
【下载频次】 ★★★
【作者】 张顺浓; 朱伟骅; 李炬赓; 金钻明; 戴晔; 张宗芝; 马国宏; 姚建铨;
【英文作者】 Zhang Shun-Nong; Zhu Wei-Hua; Li Ju-Geng; Jin Zuan-Ming; Dai Ye; Zhang Zong-Zhi; Ma Guo-Hong; Yao Jian-Quan; Department of Physics; Shanghai University; Department of Optical Science and Engineering; Fudan University; STU & SIOM Joint Laboratory for Superintense Lasers and the Applications; College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering; Tianjin University;
【作者单位】 上海大学理学院物理系; 复旦大学信息科学与工程学院; 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室; 天津大学精密仪器与光电子工程学院;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 19期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 太赫兹波; 超快光谱; 自旋流; 逆自旋霍尔效应;
【英文关键词】 THz radiation; ultrafast spectroscopy; spin current; inversed spin-Hall effect;
【摘要】 利用飞秒激光脉冲在生长于二氧化硅衬底上的W/CoFeB/Pt和Ta/CoFeB/Pt两类铁磁/非磁性金属异质结构中实现高效、宽带的相干THz脉冲辐射.实验中, THz脉冲的相位随外加磁场的反转而反转,表明THz辐射与样品的磁有序密切相关.为了考察三层膜结构THz辐射的物理机制,分别研究了构成三层膜结构的双层异质结构(包括CoFeB/W, CoFeB/Pt和CoFeB/Ta)的THz辐射.实验结果都与逆自旋霍尔效应相符合, W/CoFeB/Pt和Ta/CoFeB/Pt三层膜结构所辐射的THz强度优于同等激发功率下的ZnTe (厚度0.5 mm)晶体.此外,还研究了两款异质结构和ZnTe的THz辐射强度与激发光脉冲能量密度的关系,发现Ta/CoFeB/Pt的饱和能量密度略大于W/CoFeB/Pt的饱和能量密度,表明自旋电子在Ta/CoFeB/Pt中的界面积累效应相对较小.
【英文摘要】 The development of efficient terahertz(THz) radiation sources is driven by the scientific and technological applications. To date, as far as the radiation of THz pulses is concerned, the widely used methods are biased semiconductor,electro-optical crystal and air plasma, which are excited separately by femtosecond laser pulses. The mechanisms involved in these THz sources are photo-carrier acceleration, second order nonlinear effect, and plasma oscillations, respectively. Here, we report the generation of c...
【基金】 国家自然科学基金(批准号:11604202,11674213,61735010,51671057,11774220); 上海高校青年东方学者(批准号:QD2015020); 上海市教育委员会和上海市教育发展基金会“晨光计划”(批准号:16CG45); 上海市青年科技启明星计划(批准号:18QA1401700)资助的课题~~
【更新日期】 2018-10-29
【分类号】 O441
【正文快照】 光整流效应[11,12]和低温生长的砷化镓(LT-GaAs)光电导天线产生1引言THz脉冲[13,14].这两种方法具有成熟度高、产生THz脉冲的电场强度高、稳定性好太赫兹(Terahertz, THz)波介于远红外和微波等优点.除了光整流和光电导天线,基于光子学的之间,覆盖频率范围从0.1—10 THz [1-3].

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