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太赫茲脈沖的“電場”組分在半導(dǎo)體鐵磁材料的太赫茲磁化調(diào)制中起著關(guān)鍵作用

MEMS ? 來源:lq ? 2019-04-25 13:55 ? 次閱讀

未來,超高速自旋電子學(xué)將需要皮秒(1萬億分之一秒)內(nèi)的超快相干磁化逆轉(zhuǎn)。自旋電子學(xué)主要研究固態(tài)器件中電子的自旋和磁矩。雖然這最終可能通過使用單環(huán)太赫茲脈沖的輻照實(shí)現(xiàn),但它產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度或調(diào)制的微小變化,迄今為止阻礙了這項技術(shù)的任何實(shí)際應(yīng)用。

一般認(rèn)為,太赫茲脈沖的“磁場”組分是磁化相干太赫茲響應(yīng)的起源。不過,正如日本東京大學(xué)研究人員此前發(fā)現(xiàn)的,太赫茲脈沖的“電場”組分在半導(dǎo)體鐵磁材料的太赫茲磁化調(diào)制中起著關(guān)鍵作用。

如今,該團(tuán)隊在美國物理學(xué)聯(lián)合會(AIP)的《應(yīng)用物理快報》報告稱,他們最初的發(fā)現(xiàn)為其研究嵌入半導(dǎo)體的鐵磁性納米顆粒提供了靈感。他們的理論是,太赫茲脈沖在半導(dǎo)體中傳播時能量損耗很小,因此太赫茲脈沖的電場可有效應(yīng)用于每個納米粒子。

為驗(yàn)證這一理論,研究團(tuán)隊使用了一種100納米厚的半導(dǎo)體砷化鎵薄膜,薄膜中嵌入了磁性砷化錳(MnAs)納米顆粒。

“太赫茲脈沖在我們的薄膜中傳播時能量損耗很小,從而使其得以穿透薄膜。這意味著強(qiáng)太赫茲電場——最大強(qiáng)度為200千伏/厘米——被均勻地應(yīng)用于所有的鐵磁性納米粒子。”東京大學(xué)副教授Ohya Shinobu介紹說,“由于自旋—軌道相互作用,這種強(qiáng)電場通過調(diào)制MnAs納米顆粒中的載流子密度誘導(dǎo)大磁化調(diào)制。”

研究人員成功獲得了飽和磁化強(qiáng)度達(dá)20%的大調(diào)制,并且提出,太赫茲脈沖的電場組分在大調(diào)制中起著關(guān)鍵作用。

“我們的研究結(jié)果將帶來皮秒內(nèi)的超快相干磁化逆轉(zhuǎn),而這將是超高速自旋電子學(xué)的一項重要技術(shù)。”O(jiān)hya說。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標(biāo)題:科學(xué)家研究嵌入半導(dǎo)體鐵磁納米粒子系統(tǒng),助力太赫茲磁化調(diào)制

文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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