极性反铁磁体Fe2Mo3O8的太赫兹发射谱

极性材料中,电子受激发跃迁会改变材料的电极化矢量,受到飞秒脉冲激光的激发时,瞬态变化的电极化矢量会向外辐射电磁波,产生太赫兹波段的发射谱.在磁有序体系中,受到相干激发的自旋波在进动弛豫的过程中,会辐射相同频率的电磁波.研究这些材料的太赫兹发射谱,不仅有助于理解材料的铁电有序和磁有序的动力学过程,也为寻找新的太赫兹源提供参考.我们对极性反铁磁体Fe2Mo3O8的太赫兹发射谱进行了研究,在800 nm飞秒激光的泵浦下,材料中的电子发生跨越能隙的激发,对电极化矢量产生超快调制,观察到0.1—3.5 THz的宽带太赫兹激发谱,太赫兹电场方向沿材料的固有电极化方向.在进入磁有序后,观测到两个新的单频太赫兹震荡,分别位于1.25和2.70 THz,分别对应Fe2Mo3O8的两个反铁磁自旋波.

飞秒激光诱发Ni及其异质结薄膜的太赫兹辐射测量

采用磁控溅射法在SiO_(2)基底上生长厚度均为10 nm的Ni膜、Ni/Pt和CoFeB/Ni双层异质结薄膜,并测量3种薄膜在飞秒脉冲激光激发下的太赫兹发射谱.通过频谱分析发现,这3种Ni薄膜的太赫兹辐射主要来源于超快自旋-电荷的转换,且不同结构的转换机制不同.对于单层Ni薄膜,太赫兹辐射主要来源于Ni的超快退磁和异常霍尔效应;对于Ni/Pt双层膜,此时Ni起自旋注入作用,由Pt完成自旋-电荷转换而产生太赫兹信号;对于CoFeB/Ni双层膜,自旋电流由CoFeB产生,而Ni起自旋-电荷转换作用.通过飞秒激光-太赫兹技术,可以研究铁磁Ni材料的磁学特性.