铁磁异质结的远红外脉冲辐射及其光热调控研究

作者：褚欣博; 金钻明^*; 吴旭; 李婧楠; 沈阳; 王若愚; 季秉煜; 李章顺; 彭滟

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(15): 259-266.

• 光热效应
• 磁滞回线
• 远红外脉冲发射光谱
• 远红外脉冲调控

飞秒激光脉冲辐照在Pt/CoFe/Ta铁磁异质结上,导致铁磁层中磁化强度超快淬灭并产生瞬态自旋流.自旋流向重金属层扩散,基于逆自旋霍尔效应在重金属层中转换成瞬态电荷流,产生宽带远红外脉冲辐射.本文通过两方面实验,研究飞秒激光的光热效应对铁磁异质结产生远红外辐射的调控.首先,通过改变外加磁场的大小和方向,研究远红外辐射脉冲振幅-磁场的磁滞回线.与振动样品磁力计测量的磁滞回线相比,远红外辐射脉冲振幅-磁场的磁滞回线表现出更小的矫顽力.增大抽运光的能量密度,发现样品的矫顽力进一步下降.其次,对Pt/CoFe/Ta三层异质结进行正向磁化饱和后施加一个反向的小磁场,实验发现当入射的激光能量密度超过1.43 mJ/cm2时,远红外辐射脉冲信号发生极性的反转.上述两个实验结果不仅阐明飞秒激光脉冲的光热效应,也为基于电子自旋的远红外辐射脉冲的调控提供新方法.

• 单位
  上海理工大学