报告题目：基于介质-金属光子晶体的高效率自旋太赫兹脉冲源
报 告 人：冯正 副研究员 (中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心/电子工程研究所)
报告时间：2018年9月21日（周五）13:15
报告地点：校本部G309
报告摘要：
自旋太赫兹脉冲源利用铁磁/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[1]。此新型太赫兹脉冲源具有结构简单、易制备、偏振可调、频谱宽等优点，但其产生效率很低；后续各个研究组从自旋电子学的角度出发提升其产生效率，达到了ZnTe晶体的水平[2-4]，这些方法主要有：选择大自旋霍尔角的非磁层、优化铁磁/非磁层厚度、同时利用前向和后向自旋流等。但是，此前的结构都存在一个弱点，它对飞秒激光的吸收率小于 50%，因此限制了其转换效率的提升。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，使激光能量被限制于金属层中；这大大提高了激光的吸收率，从而提升了太赫兹转换效率。我们制备样品并进行测试，其激光吸收和太赫兹脉冲强度一一对应，并与理论计算高度吻合；相比于传统结构，介质-金属光子晶体的产生效率提升了 1.7 倍。 我们的工作首次从一个新的角度，也就是光的角度，去提升自旋太赫兹脉冲源的性能[5]。
参考文献
[1] T. Kampfrath et al., Terahertz spin current pulses controlled by magnetic heterostructures, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 256.
[2] T. Seifert et al., Efficient metallic spintronic emitters of ultrabroadband terahertz radiation, Nat. Photon. 2016, 10, 483.
[3]D. Yang et al., Powerful and Tunable THz Emitters Based on the Fe/Pt Magnetic Heterostructure, Adv. Opt. Mater. 2016, 4,1944.
[4]Y. Wu et al., High‐Performance THz Emitters Based on Ferromagnetic/Nonmagnetic Heterostructures, Adv. Mater. 2016,29, 1603031. [5] Z. Feng et al., Highly-efficient spintronic terahertz emitter enabled by metal-dielectric photonic crystal",submitted.
