基于光子晶体和超材料提升自旋太赫兹源的性能

admin   2019-10-11 01:54:52   3887

报告题目:基于光子晶体和超材料提升自旋太赫兹源的性能
报告时间:2019-10-15 14:00 (星期二)
报告地点:北洋园校区32教218室
报告人:冯正(中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心)

报告摘要 

近年来,自旋电子学和太赫兹两门学科交叉融合,形成了太赫兹自旋电子学这一新兴热门方向[1]。自旋太赫兹源利用铁磁/非磁异质结中的超快自旋流注入和逆自旋霍尔效应产生太赫兹脉冲[2]。此新型太赫兹源具有结构简单、易制备、偏振可调、频谱宽等优点;且经过各个研究组的努力,其产生效率已提升到商用ZnTe晶体的等量级水平[3-5]。本报告介绍我们基于光学的两个基本概念——光子晶体和超材料进一步提升自旋太赫兹源的性能:(1)针对自旋太赫兹源纳米薄膜结构对泵浦激光吸收利用率低下的问题,我们提出一种介质-金属光子晶体结构,利用激光在结构中的多重散射和干涉,成倍的提升激光吸收率,从而提升太赫兹产生效率[6];(2)利用自旋太赫兹源产生的太赫兹偏振方向可通过外加磁场调控的独特优点,我们将自旋太赫兹源与超材料集成,其中超材料设计为宽带太赫兹四分之一波片;仅通过旋转外加磁场,我们在单一器件上实现了任意偏振态的太赫兹产生[7]。  

参考文献 

[1] J. Walowskiet al., Perspective: Ultrafast magnetism and THz spintronics. Journal ofapplied Physics 14,120 (2016). 

[2] T. Kampfrathet al., Terahertz spin current pulses controlled by magnetic heterostructures.Nature nanotechnology 8, 256 (2013). 

[3] T. Seifertet al., Efficient metallic spintronic emitters of ultrabroadband terahertzradiation. Nature photonics 10, 483 (2016). 

[4] D. Yang etal., Powerful and tunable THz emitters based on the Fe/Pt magneticheterostructure. Advanced Optical Materials 4, 1944 (2016). 

[5] Y. Wu etal., High‐Performance THz Emitters Based on Ferromagnetic/NonmagneticHeterostructures. Advanced Materials 29, (2017). 

[6] Z. Feng etal., Highly Efficient Spintronic Terahertz Emitter Enabled by Metal–DielectricPhotonic Crystal. Advanced Optical Materials, 1800965 (2018). 

[7] Z. Feng etal., Paper In Preparation. 


报告人简介  

冯正,副研究员,2013年在南京大学取得凝聚态物理博士学位,随后进入中国工程物理研究院电子工程研究所/微系统与太赫兹研究中心工作,并负责建立起自旋电子学与太赫兹光谱实验室。主要研究兴趣为自旋电子学、太赫兹光谱及其交叉方向,在Adv. Opt. Mater.、Phys. Rev. B等期刊上发表SCI论文多篇,其中关于自旋霍尔角测量的论文单篇引用次数超过120次;授权国家发明专利3项。主持国家自然科学基金青年项目、国家科学挑战专题子课题、中物院科研设备能力提升课题、中物院太赫兹专项等多个项目。现担任Journal of Semiconductors编委,中国电子学会高级会员。  


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