铌酸锂中稳定的室温多铁性斯格明子及其增强的Pockels效应
材料科学
2024-08-20 v1
摘要
铌酸锂(LN)是一种具有优异电学特性的铁电材料，包括高压电性、高Pockels效应等。这些特性使其成为高速通信、光学计算和量子信息处理等多个领域有前景的平台。除此之外，将磁性结构引入LN具有实现磁电耦合的巨大潜力，可应用于高效磁存储和数据处理器件。在此，我们首次通过磁场退火和快速退火工艺的结合，在LN中观察到一种称为磁性斯格明子的特殊拓扑磁结构(SK-LN)。与磁性系统中报道的磁性斯格明子相比，SK-LN表现出异常高的稳定性。此外，磁涡旋中心表现出自发铁电极化，表明其具有多铁性特征。在这些多铁性斯格明子的激发下，发现在绝缘体上薄膜铌酸锂(LNOI)晶圆上制造的电光(EO)调制器的调制效率从1.98 V*cm提高到0.63 V*cm。据认为，多铁性斯格明子将LN的Pockels系数显著增强至101 pm/V，几乎是先前报道结果(32 pm/V)的三倍。
引用
@article{arxiv.2407.05349,
title = {Stable room-temperature multiferroic skyrmions in lithium niobate with enhanced Pockels effect},
author = {Yalong Yu and Bo Xiong and Siqi Wu and Yekai Ren and Nuo Chen and Qingjiao Mi and Kangping Lou and Rui Wang and Tao Chu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05349},
year = {2024}
}