2020年10月6日

近太赫兹频率下的自旋-电荷互转换

入射太赫兹辐射泵将电流自旋到相邻的金属中,通过所谓的自旋霍尔效应将电流和电荷电压转换为电荷电流和电荷电压。 入射太赫兹辐射泵将电流自旋到相邻的金属中,通过所谓的自旋霍尔效应将电流和电荷电压转换为电荷电流和电荷电压。

这项工作报告了第一次观察到自旋极化电流从反铁磁材料到邻近的非磁性材料的动态生成及其随后转化为电信号

科学家们发现了什么?

这项工作报告了对太赫兹辐射的首次观测,该辐射将自旋极化电流从反铁磁材料泵入相邻的非磁性金属,随后将其转换为超高速电信号。

他们使用的工具

这项研究是在MagLab进行的12.5特斯拉脉冲EPR准光外差光谱仪在磁实验室EMR设施。

为什么这很重要?

反铁磁体中自旋电流的产生发生在太赫兹频率,至少比基于铁磁体的器件高两个数量级,为未来自旋电子学应用中磁态的超快控制开辟了道路。虽然这项工作使用了高磁场,但它可以开发在极低磁场下工作的可调太赫兹处理器,为节能纳米技术铺平道路,这些技术对从数据存储和通信到医疗成像等广泛领域的应用至关重要。

谁做的研究?

p . Vaidya1S. A.莫雷2, J.范托尔3.,刘洋4郑仁仁5, A.布拉塔斯6, D.莱德曼2, E. del Barco1

1中佛罗里达大学;2加州大学圣克鲁斯分校;3.爱游戏提现客服国家MagLab;4东北大学;5弗赛德大学;6挪威科技大学

他们为什么需要MagLab?

反铁磁材料中的磁动力学是由所谓的交换相互作用主导的,它导致电子自旋的向上/向下排序。这种相对强的相互作用产生的动力学比目前使用的铁磁器件快得多。因此,在NHMFL的EMR设备中独特的光谱仪对于进入太赫兹政权是必不可少的,而完全的动力学调谐需要高磁场。

科学家详情

资金

本研究由以下基金资助:G.S. Boebinger (NSF DMR-1157490, NSF DMR-1644779);E. del Barco等人(AFOSR-FA9550-19-1-0307)


如需更多信息,请联系斯蒂芬•希尔

细节

  • 研究领域:凝聚态物质-其他,磁性和磁性材料
  • 研究计划:能源、材料
  • 设施/计划:EMR
  • 年:2020
最后修改于2020年10月6日