反铁磁体中的相干自旋波传输
介观与纳米尺度物理
2021-12-21 v1
摘要
磁子学是与自旋电子学互补的研究领域,其中自旋波量子(磁子)取代电子作为信息载体,有望降低能耗。超快纳米尺度磁子逻辑电路的发展需要新工具与材料,以产生频率尽可能高、波长尽可能短的相干自旋波。反铁磁体可承载 THz 频段的自旋波,因此被视为未来最快且能耗最低的信息传输平台。然而,在反铁磁体中产生短波长相干传播磁子迄今仍难以实现。本文报道利用超短光脉冲在反铁磁 DyFeO3 中高效发射与探测纳米尺度相干传播磁子波包。由于强吸收导致的激光场亚波长纳米局域化产生了强烈非均匀的自旋激发分布,从而实现了相干 THz 自旋波宽频连续谱的传播。该波包所含磁子探测波长可低至 125 nm,以高达 13 km/s 的超音速传播宏观距离。此处展示的久寻未得的相干短波长自旋载体源,为 THz 反铁磁磁子学及 THz 频段相干介导逻辑器件开辟了新前景。
引用
@article{arxiv.2105.05886,
title = {Coherent spin-wave transport in an antiferromagnet},
author = {J. R. Hortensius and D. Afanasiev and M. Matthiesen and R. Leenders and R. Citro and A. V. Kimel and R. V. Mikhaylovskiy and B. A. Ivanov and A. D. Caviglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05886},
year = {2021}
}
备注
33 pages, 13 figures