基于Co$_2$FeAl全Heusler化合物的自旋太赫兹发射器
材料科学
2021-03-09 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
光学
摘要
为了从自旋太赫兹发射器（STE）获得大的太赫兹（THz）振幅，需要具有100%自旋极化的材料，例如基于Co的Heusler化合物作为铁磁层。然而，已知这些化合物在超薄膜区域会失去其半金属性，因为难以实现L2有序化，这已成为薄膜生长的瓶颈。本文报道了在室温直流溅射下成功沉积了CoFeAl全Heusler化合物的L2和B2有序相。在CoFeAl/Pt STE中，CoFeAl用作铁磁层，高度取向的Pt用作非铁磁层，其中MgO(10 nm)种子层在实现CoFeAl的L2和B2有序化中起着重要作用。展示了CFA/Pt STE中太赫兹辐射的产生，其带宽在0.1-4 THz范围内。利用考虑光致自旋电流、超扩散自旋电流、逆自旋霍尔效应以及太赫兹辐射在层中衰减的厚度依赖模型，针对厚度、取向和生长参数优化了太赫兹电场幅度。这项基于全Heusler CoFeAl化合物的研究为涉及全Heusler化合物的STE研究开辟了众多可能性。
引用
@article{arxiv.2101.10911,
title = {Co$_2$FeAl full Heusler compound based spintronic terahertz emitter},
author = {Rahul Gupta and Sajid Husain and Ankit Kumar and Rimantas Brucas and Anders Rydberg and Peter Svedlindh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10911},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures