外延 Pt/Fe 自旋电子太赫兹发射器的应变工程
材料科学
2021-10-05 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
光学
摘要
基于自旋的太赫兹(THz)发射器利用逆自旋霍尔效应,是产生 THz 电磁辐射的极现代源。要制造具有大 THz 振幅和带宽的强发射器,从微观模型出发的基础性理解至关重要。本研究揭示了在 MgO 和 MgAlO (MAO) 衬底上生长的外延 Pt/Fe 发射器中调控 THz 发射振幅与带宽的重要因素,其中衬底的选择起着重要作用。THz 振幅与带宽受 Fe 自旋源层中诱导应变的影响。一方面,尽管 Fe 膜在 MAO 上生长时晶体质量更优,但 Pt/Fe 生长在 MgO 上时 THz 电场振幅更大。这是因为当 Fe 生长在 MgO 上时,在 THz 频段具有更大的缺陷密度、更短的电子弛豫时间和更低的电导率。另一方面,Pt/Fe 生长在 MAO 上时带宽更大,这可用非耦合/耦合洛伦兹振子模型解释。本研究为通过合理选择衬底和发射器层的微观性质来进一步设计金属自旋电子 THz 发射器提供了一条富有洞见的途径。
引用
@article{arxiv.2110.01547,
title = {Strain Engineering of Epitaxial Pt/Fe Spintronic Terahertz Emitter},
author = {Rahul Gupta and Ebrahim Bagherikorani and Venkatesh Mottamchetty and Martin Pavelka and Kasturie Jatkar and Dragos Dancila and Karim Mohammadpour-Aghdam and Anders Rydberg and Rimantas Brucas and Hermann A. Dürr and Peter Svedlindh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01547},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 12 figures