用于大振幅太赫兹自旋波激发的混合磁振子-声子腔
介观与纳米尺度物理
2024-08-07 v1 应用物理
摘要
太赫兹（THz）自旋波或其量子——磁振子，可以被声学声子高效激发，因为这些激发在太赫兹波段具有相似的波矢。太赫兹声学声子可以通过光声现象产生，但通常布居数较低，因此位移振幅相对较小。因此，声学激发的太赫兹磁振子的磁化振幅和布居数通常也很小。通过解析计算和动力学相场模拟，我们证明可以设计一种自支撑的金属/磁性绝缘体（MI）/电介质多层膜，通过腔增强的磁振子-声子相互作用产生大振幅太赫兹自旋波。预计自支撑多层膜中声学激发的太赫兹自旋波振幅比衬底支撑的多层膜大十倍以上。在自支撑多层膜中演示了声学激发的非线性磁振子-磁振子相互作用。模拟还表明，可以通过探测金属层中经由MI/金属界面的自旋-电荷转换产生的电荷电流以及由此产生的太赫兹辐射来检测磁振子模式。通过计算演示了自支撑多层膜在太赫兹光电转换中的应用。
引用
@article{arxiv.2403.08186,
title = {Hybrid magnon-phonon cavity for large-amplitude terahertz spin-wave excitation},
author = {Shihao Zhuang and Xufeng Zhang and Yujie Zhu and Nian X. Sun and Chang-Beom Eom and Paul G. Evans and Jia-Mian Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08186},
year = {2024}
}