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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自旋太赫兹发射设备,具体涉及一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器及幅值增强方法,特别涉及一种新型的、抗外磁场干扰的反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其产生的太赫兹幅值可通过加热的方法进行优化。
技术介绍
1、太赫兹(thz)波是指频率从0.1thz至10thz的电磁波,在频谱中位于微波和可见光之间。太赫兹波兼具宽带性、低能性等诸多优势特性,其在无损检测、生物成像、通信等领域有重要的研究价值和广泛的应用前景。而太赫兹技术的发展和实际应用很大程度上取决于太赫兹源,因此寻找新型、更高效的太赫兹波发射器至关重要。
2、近十年来,通过使用飞秒激光发射源泵浦铁磁材料和重金属材料组成的异质结,产生太赫兹波辐射已经有了很多的研究。而与铁磁材料相比,反铁磁材料具有无杂散场并且其反铁磁共振频率位于太赫兹频段上,有望替代铁磁材料制备反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,从而实现更高速、更稳定、易于集成的自旋电子学器件。
3、但是利用反铁磁材料和重金属材料组成的异质结产生太赫兹脉冲的效率很低,这不利于反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的实际应用。因此寻找合适的方法来增强反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的输出太赫兹波脉冲的幅值一直被研究人员所期待。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题和不足,本专利技术的目的是提供一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,采用了包括反铁磁材料与重金属材料组成的异质结,并利用加热的方法对反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的所产生的太赫兹波幅值进行提高。
2、
3、第一方面,本专利技术提供一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,包括依次设置的单晶衬底、反铁磁材料层和重金属材料层,所述反铁磁材料层和重金属材料层厚度均为纳米级。
4、进一步的,单晶衬底和反铁磁材料晶格常数相匹配;
5、进一步的,反铁磁材料为氧化镍;
6、进一步的,重金属材料为铂或者钨;
7、上述的反铁磁自旋电子太赫兹波发射器中,所述反铁磁材料层厚度为20nm;
8、上述的反铁磁自旋电子太赫兹波发射器中,所述重金属材料层厚度为3nm。
9、第二方面,本专利技术提供上述反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的制备方法,包括如下步骤:
10、(1)在单晶衬底上使用磁控溅射的方法生长反铁磁材料层;
11、(2)在反铁磁材料层上使用磁控溅射的方法生长重金属材料层,得到所述的反铁磁自旋电子太赫兹波发射器。
12、第三方面,本专利技术提供上述反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的幅值增强方法,包括如下步骤:在氩气氛围下对上述原位生长的反铁磁自旋电子太赫兹波发射器进行加热。
13、有益效果
14、本专利技术通过加热的方法将反铁磁自旋电子太赫兹波发射器输出幅值最高增强3.7倍。该方法简单、易于实现,且重复性强。同时这一方法也为反铁磁材料-重金属材料的界面调控和基于反铁磁材料的超快自旋电子学器件的优化提供了新的思路。
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1.一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,包括依次设置的单晶衬底、反铁磁材料层和重金属材料层,所述反铁磁材料层和重金属材料层厚度均为纳米级。
2.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述单晶衬底和反铁磁材料晶格常数相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述反铁磁材料为氧化镍。
4.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述重金属材料为铂或者钨。
5.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述反铁磁材料层厚度为20nm。
6.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述重金属材料层厚度为3nm。
7.一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的制备方法,包括如下步骤:
8.一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器的幅值增强方法,其特征在于,包括如下步骤:在氩气氛围下对反铁磁自旋电子太赫兹波发射器进行加热。
【技术特征摘要】
1.一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,包括依次设置的单晶衬底、反铁磁材料层和重金属材料层,所述反铁磁材料层和重金属材料层厚度均为纳米级。
2.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述单晶衬底和反铁磁材料晶格常数相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述反铁磁材料为氧化镍。
4.根据权利要求1所述的一种反铁磁自旋电子太赫兹波发射器,其特征在于,所述重...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彩虹,田达,范克彬,吴敬波,金飚兵,陈健,吴培亨,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:
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