磁性超材料中的太赫兹自旋棘轮效应

我们报道了在Co/Pt磁性超材料中由太赫兹辐射电场驱动的自旋棘轮电流，该材料由三角形孔构成反点晶格，并受垂直于金属膜平面的外磁场作用。我们表明，对于波长远大于反点阵列周期的辐射，该辐射引起与偏振无关的自旋极化棘轮电流。该电流由反点边缘近场衍射导致的周期性非对称辐射强度分布所产生，其诱导空间非均匀周期性电子气加热，以及相位偏移的周期性非对称静电力。所建立的微观理论表明，Co/Pt薄膜的磁化导致由反常霍尔效应和反常能斯特效应共同引起的自旋棘轮电流。此外，我们观测到与偏振相关的三重自旋光电流，其由电子在反点边界处的散射引起，并由于磁化产生自旋极化电流。这些效应的微观理论揭示，三重光电流在三角反点边界处产生，而自旋棘轮由整个薄膜上空间周期性温度梯度产生。这一差异导致这两种电流的迟滞宽度显著不同。