-
基于反铁磁材料的自旋逻辑器件被认为具有更低的能量损耗、更快的速度和更高的稳定性, 这使得反铁磁材料的超快自旋动力学成为当前自旋电子学研究的热点. 由于反铁磁体具有强的交换耦合和高的共振频率, 将在GHz甚至THz波段得到广泛应用. 本文综述了利用太赫兹(THz)脉冲的磁场分量与反铁磁自旋序之间的相互作用进行探测与操控. 利用THz脉冲时域光谱, 系统研究了反铁磁性稀土正铁氧体( RFeO 3)中自旋共振的非热激发及其弛豫动力学. 总结了 RFeO 3的准铁磁和准反铁磁自旋模式的共振频率, 以及由 R 3+-Fe 3+离子间的相互作用所确定的自旋重取向温区. 不仅可以利用具有时间延迟的THz双脉冲实现DyFeO 3中自旋极化的相干控制, 利用材料的各向异性以单个THz脉冲也可以实现YFeO 3中的自旋波相干调控. 在Er xY 1－ xFeO 3单晶样品中, 找到了自旋与真空磁子的关联交换耦合的实验证据, 证明了存在以物质-物质相互作用形式的迪克协作耦合. 最后, 讨论了THz波在TmFeO 3晶体传播过程中诱导的磁极化子.Antiferromagnets (AFM) are promising for future spintronic applications due to their advantageous properties. Antiferromagnets produce no stray fields and are insensitive to external magnetic field perturbations. Furthermore, antiferromagnets show intrinsic high terahertz (THz) frequency dynamics. The THz pulses are a direct and general probe of ultrafast spin dynamics in insulating antiferromagnets. In this review article, we discuss the excitation and control of the antiferromagnetic spin resonances in rare-earth orthoferrites ( RFeO 3, Rindicates Y and rare-earth element) with the THz electromagnetic pulsetime-domain spectroscopy. We believe that this approach is general and can be applied to a broad range of materials with different AFM spin alignments, giving a novel non-contact approach to probing AFM order with ps temporal resolution. We summarize different quasi-ferromagnetic modes (qFM) and quasi-antiferromagnetic modes (qAFM), as well as the spin reorientation transition temperatures of RFeO 3. Coherent control of spin waves at THz frequency promises fruitful applications in ultrafast magnetization control and has received increasing attention. It is demonstrated that not only the delay time between the excitation and control THz pulses arriving DyFeO 3, but also the intrinsic dielectric anisotropy of YFeO 3in the THz range allow the coherent control of both the amplitude and the phase of the excited spin waves. Moreover, we outline the current observation of Dicke cooperativity in magnetic interaction of Er xY 1－ xFeO 3, which presents a route to understanding, controlling, and predicting novel phases of condensed matter by using the concepts and tools available in quantum optics. Finally, magnon-polaritonsare demonstrated to play a key role in preparing the THz waves through TmFeO 3.
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] -
RFeO3 υqFM/THz υqAFM/THz Reference YFeO3 0.299(300K) 0.527(300K) [1329] PrFeO3 0.34(300K) 0.41(300K) [30] NdFeO3 0.28(300K) 0.485(290K) [16] GdFeO3 0.305(300K) 0.606(300K) [31] TbFeO3 0.322(300K) 0.537(300K) [32] HoFeO3 0.37(270K) 0.57(270K) [33] ErFeO3 0.377(300K) 0.673(300K) [14] TmFeO3 0.402(300K) 0.698(300K) [32] DyFeO3 0.379(300K) 0.51(300K) [32] SmFeO3 0.34(200K) 0.62(200K) [34] 
下载:
导出CSV
RFeO3 υqFM/THz DyFeO3 0.2(40K) Sm0.5Dy0.5FeO3 0.35(40K) Sm0.6Dy0.4FeO3 0.39(40K) Sm0.7Dy0.3FeO3 0.45(40K) SmFeO3 0.55(40K) 下载:
导出CSV
RFeO3 the spin reorientation temperature region Sm0.3Dy0.7FeO3 75–105K Sm0.5Dy0.5FeO3 175–220K Sm0.6Dy0.4FeO3 235–275K 下载:
导出CSV
-
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] -
[1] 陈兆亮, 卢达标, 叶旭斌, 赵浩婷, 张杰, 潘昭, 迟振华, 崔田, 沈瑶, 龙有文.钙钛矿型CeTaN2O的高压制备及其磁性和电学性质. 必威体育下载 , 2024, 73(8): 080702.doi:10.7498/aps.73.20240025 [2] 邓珊珊, 宋平, 刘潇贺, 姚森, 赵谦毅.吉帕级单轴应力下Mn3Sn单晶的磁化率增强. 必威体育下载 , 2024, 73(12): 127501.doi:10.7498/aps.73.20240287 [3] 卿煜林, 彭小莉, 文林, 胡爱元.自旋为1/2的双层平方晶格阻挫模型的基态相变. 必威体育下载 , 2022, 71(3): 037501.doi:10.7498/aps.71.20211584 [4] 卿煜林, 彭小莉, 胡爱元.自旋为1的双层平方晶格阻挫模型的相变. 必威体育下载 , 2022, 71(4): 047501.doi:10.7498/aps.71.20211685 [5] 易恩魁, 王彬, 沈韩, 沈冰.轴子拓扑绝缘体候选材料层状 ${\bf{Eu}}_{ 1- x}{\bf{Ca}}_{ x}{\bf{In}}_{\bf2}{\bf{As}}_{\bf2}$ 的物性研究. 必威体育下载 , 2021, 70(12): 127502.doi:10.7498/aps.70.20210042[6] 卿煜林, 彭小莉, 文林, 胡爱元.自旋为1/2的双层平方晶格阻挫模型的基态相变研究. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211584 [7] 文林, 胡爱元.双二次交换作用和各向异性对反铁磁体相变温度的影响. 必威体育下载 , 2020, 69(10): 107501.doi:10.7498/aps.69.20200077 [8] 任壮, 成龙, 谢尔盖·固瑞特斯基, 那泽亚·柳博奇科, 李江涛, 尚加敏, 谢尔盖·巴里洛, 武安华, 亚历山大·卡拉什尼科娃, 马宗伟, 周春, 盛志高.Ho1–xYxFeO3单晶自旋重取向的掺杂效应与磁控效应的太赫兹光谱. 必威体育下载 , 2020, 69(20): 207802.doi:10.7498/aps.69.20201518 [9] 方雨青, 金钻明, 陈海洋, 阮舜逸, 李炬赓, 曹世勋, 彭滟, 马国宏, 朱亦鸣.高通量制备的SmxPr1–xFeO3晶体中反铁磁自旋模式和晶体场跃迁的太赫兹光谱. 必威体育下载 , 2020, 69(20): 209501.doi:10.7498/aps.69.20200732 [10] 张顺浓, 朱伟骅, 李炬赓, 金钻明, 戴晔, 张宗芝, 马国宏, 姚建铨.铁磁异质结构中的超快自旋流调制实现相干太赫兹辐射. 必威体育下载 , 2018, 67(19): 197202.doi:10.7498/aps.67.20181178 [11] 樊正富, 谭智勇, 万文坚, 邢晓, 林贤, 金钻明, 曹俊诚, 马国宏.低温生长砷化镓的超快光抽运-太赫兹探测光谱. 必威体育下载 , 2017, 66(8): 087801.doi:10.7498/aps.66.087801 [12] 刘奎立, 周思华, 陈松岭.金属离子掺杂对CuO基纳米复合材料的交换偏置调控. 必威体育下载 , 2015, 64(13): 137501.doi:10.7498/aps.64.137501 [13] 郭静, 孙力玲.压力下碱金属铁硒基超导体中的现象与物理. 必威体育下载 , 2015, 64(21): 217406.doi:10.7498/aps.64.217406 [14] 胡妮, 刘雍, 汤五丰, 裴玲, 方鹏飞, 熊锐, 石兢.La0.4Ca0.6MnO3中Mn-位Fe和Cr掺杂对磁性质的影响. 必威体育下载 , 2014, 63(23): 237502.doi:10.7498/aps.63.237502 [15] 王美娜, 李英, 王天兴, 刘国栋.正交多铁性材料DyMnO3的磁性质研究. 必威体育下载 , 2013, 62(22): 227101.doi:10.7498/aps.62.227101 [16] 胡妮, 刘雍, 程莉, 石兢, 熊锐.La0.4Ca0.6MnO3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究. 必威体育下载 , 2011, 60(1): 017503.doi:10.7498/aps.60.017503 [17] 刘先锋, 韩玖荣, 江学范.阻挫三角反铁磁AgCrO2螺旋自旋序的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2010, 59(9): 6487-6493.doi:10.7498/aps.59.6487 [18] 李 宏, 王炜路, 公丕锋.单量子阱的自旋电流. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2405-2408.doi:10.7498/aps.56.2405 [19] 滕蛟, 蔡建旺, 熊小涛, 赖武彦, 朱逢吾.NiFe/FeMn双层膜交换偏置的形成及热稳定性研究. 必威体育下载 , 2004, 53(1): 272-275.doi:10.7498/aps.53.272 [20] 钟健.Heisenberg反铁磁超晶格的自旋波. 必威体育下载 , 1990, 39(3): 486-490.doi:10.7498/aps.39.486
下载:
计量
- 文章访问数:9103
- PDF下载量:167
- 被引次数:0