通过轨道 - 电荷转换基于 CoPt 的太赫兹发射器实现高效太赫兹产生
介观与纳米尺度物理
2024-02-15 v1
摘要
轨道电子学器件通过操纵轨道极化电流来工作。最近的研究表明，这些轨道电流可以在铁磁体（如 Ni）中由飞秒激光脉冲激发，并通过轨道 - 电荷转换转化为超快电荷电流。然而，基于 Ni 的轨道电子学太赫兹发射器的太赫兹发射仍远弱于典型的自旋电子学太赫兹发射器。在此，我们报道了从 CoPt 合金中更高效的光致轨道电流产生，且 CoPt/Cu/MgO 轨道电子学太赫兹发射展现出与高效自旋电子学太赫兹发射器相当的太赫兹辐射。通过改变 CoPt 合金的浓度、Cu 的厚度以及覆盖层，我们确认太赫兹发射主要源于 CoPt 内部产生的轨道积累，其穿过 Cu 传播，随后在 Cu/MgO 界面通过逆轨道 Rashba-Edelstein 效应发生轨道 - 电荷转换。这项研究为 CoPt 合金中非常高效的轨道电流产生提供了有力证据，为高效轨道太赫兹发射器铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2402.09228,
title = {Efficient Terahertz Generation from CoPt-based Terahertz Emitters via Orbital-to-Charge Conversion},
author = {Yongshan Liu and Yong Xu and Albert Fert and Henri-Yves Jaffres and Sylvain Eimer and Tianxiao Nie and Xiaoqiang Zhang and Weisheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09228},
year = {2024}
}