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PMN-PT上磁致伸缩自旋电子发射器中全可逆磁电电压控制太赫兹偏振旋转

应用物理 2022-04-20 v1 材料科学

摘要

太赫兹偏振在产生时的控制是一项关键缺失的功能。基于逆自旋霍尔效应的太赫兹自旋电子发射器利用其磁化态与发射偏振之间严格的隐式正交性来实现这一点。迄今为止,这种控制仅通过繁琐的外加磁场偏置来设定偏振方向得以展示。我们在此首次提出一种对太赫兹自旋电子发射器偏振态的高效电压控制。采用在交叉构型中同时表现出强单轴磁各向异性和磁致伸缩的铁磁自旋泵浦多层膜,实现了一种发射器,其稳定磁化方向原则上可仅通过电压在90^\circ角度范围内完全且可逆地控制。为此,将一种设计的稀土基铁磁多层膜沉积在压电(1-x)[Pb(Mg0.33Nb0.66)O3]-x[PbTiO3]\textrm{(1-x)[Pb(Mg}_\textrm{0.33}\textrm{Nb}_\textrm{0.66})\textrm{O}_\textrm{3}\textrm{]-x[PbTiO}_\textrm{3}\textrm{]} (PMN-PT)衬底上。我们通过实验证明,将衬底电压扫过400V可实现70^\circ的可逆太赫兹偏振旋转。该演示实现了一种完全由太赫兹偏振控制的ISHE自旋电子太赫兹发射器,无需任何磁场偏置控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.00144,
  title  = {Fully reversible magnetoelectric voltage controlled THz polarization rotation in magnetostrictive spintronic emitters on PMN-PT},
  author = {Lezier Geoffrey and Koleják Pierre and Lampin Jean-François and Postava Kamil and Vanwolleghem Mathias and Tiercelin Nicolas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00144},
  year   = {2022}
}