利用不同波长泵浦的 Fe/Pt 自旋电子发射器高效产生太赫兹
应用物理
2019-05-29 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
最近在自旋电子学领域的研究突显了超薄磁性金属多层膜作为一种新型且极具前景的宽带太赫兹辐射源。此类自旋电子多层膜由铁磁 (FM) 和非磁性 (NM) 薄膜组成。当被超快激光脉冲触发时，由于逆自旋霍尔效应，它们会产生脉冲太赫兹辐射，该机制将来自磁化 FM 层的光驱动自旋电流转化为 NM 层中的瞬态横向电荷电流，从而产生太赫兹发射。迄今为止，作为太赫兹发射器，FM/NM 多层膜仅在使用飞秒 Ti:sapphire 激光器的 800 nm 激发波长下得到了深入研究。在这项工作中，我们证明了在 500 μm MgO 衬底上生长的 2 nm Fe 和 3 nm Pt 的优化自旋电子双层结构，在由飞秒光纤激光器（脉冲宽度接近 100 fs，重复频率约 100 MHz）激发于 λ = 800 nm 或 λ = 1550 nm 时，同样可作为有效的太赫兹辐射源。即使在低入射功率水平下，Fe/Pt 自旋电子发射器在两种激发波长下均表现出高效的太赫兹辐射产生。在 1550 nm 下的高效太赫兹发射器工作促进了此类自旋电子发射器集成到由成本相对较低且紧凑的飞秒光纤激光器驱动的太赫兹系统中，而无需频率转换。
引用
@article{arxiv.1803.08838,
title = {Efficient Terahertz Generation Using Fe/Pt Spintronic Emitters Pumped at Different Wavelengths},
author = {Evangelos Th. Papaioannou and Garik Torosyan and Sascha Keller and Laura Scheuer and Marco Battiato and Valynn Katrine Mag-usara and Johannes L'huillier and Masahiko Tani and René Beigang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08838},
year = {2019}
}