等离子体驱动的超短自旋电流巨大放大
介观与纳米尺度物理
2025-05-26 v1
摘要
高效产生和操控自旋电流以进行信息处理是自旋电子学中的关键挑战。在这里，我们研究了在由金纳米颗粒、铁磁体（FM）和正常金属（NM）组成的混合结构中的超短自旋传输及相关太赫兹（THz）发射，并表明纳米颗粒中的等离子体激发通过加热效应显著增强了电子-磁振子散射率，从而放大了 FM|NM 界面处的自旋电流产生。当 FM 是厚度远小于纳米颗粒尺寸的绝缘体时，这种效应更加显著。在这种情况下，金纳米颗粒和 NM 基底与 FM 作为介质层一起形成纳米腔，将等离子体束缚在间隙中。与没有等离子体激发的情况相比，产生的自旋电流可放大两个数量级。我们的发现为设计高效的自旋电子 THz 器件提供了新途径，并进一步打开了自旋电子学与纳米光子学跨学科领域的大门。
引用
@article{arxiv.2505.18045,
title = {Plasmon-Driven Giant Amplification of Ultrashort Spin Current},
author = {H. Y. Yuan and Rembert A. Duine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.18045},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 3 figures