Terahertz-Driven Phonon Upconversion in SrTiO3
使用强长波长激光脉冲直接操纵原子晶格已成为在复杂材料中创造新物质状态的可行方法。常规地,高频振动模式由中红外激光脉冲共振驱动,并且晶格结构通过该红外活性声子与其他较低频率晶格调制的间接耦合而被修改。在这里,我们驱动的最低频率的光学声子在原型过渡金属氧化物SrTiO 3以及到非谐制度与强烈的太赫兹场。我们证明了通过非线性耦合将能量转移到更高频率的声子模是可能的。我们的观察是通过直接映射的晶格响应的相干驱动场与飞秒X射线脉冲,使原子位移的直接可视化。
2018-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Intense terahertz radiation via the transverse thermoelectric effect
太赫兹(THz)辐射是一种强大的工具,具有广泛的应用范围,从成像,传感和宽带通信到光谱学和材料的非线性控制。THz技术的未来发展取决于开发高效、结构简单的THz发射器,这些发射器可以在先进的小型化设备中实现。在这里,我们展示了如何自然的层状导电过渡金属氧化物的电子各向异性,使通过横向热电效应产生强烈的太赫兹辐射。在切边衬底上生长的薄膜中,飞秒激光脉冲产生超快的面外温度梯度,这又启动面内热电流,从而允许将所得的THz场有效地发射出膜结构。我们证明了这种方案在实验上的层状金属PdCoO2和La1.84Sr0.16CuO4的薄膜,并提出模型计算,阐明的强度和光谱特性的发射太赫兹场的材料参数的影响。由于其简单性,该方法开辟了一个有前途的途径,高度通用的太赫兹源和可集成的发射器元件的发展。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Zener Tunneling Breakdown in Phase-Change Materials Revealed by Intense Terahertz Pulses
我们系统地研究了相变材料Ge_2Sb_2Te_5在强太赫兹脉冲辐照下的晶化时空动力学。太赫兹泵浦和光学探测光谱表明,齐纳隧道诱导的非线性增加的结晶相的电导率。该结果表明,与太赫兹脉冲相关联的大电场仅在结晶区域的边缘处引起非线性增加。集中在该区域中的电场通过焦耳加热引起温度升高,这又导致平行于场的纳米尺度晶体生长和横跨样品的导电域的形成。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical response of graphene under intense terahertz fields
基于Floquet理论研究了石墨烯在强圆偏振和线偏振太赫兹场作用下的光学响应。我们研究了能谱和态密度。结果表明,由于单光子/多光子共振,准能谱中出现了能隙。这些准能隙在小动量时很明显,但随着动量的增加而急剧减小,并最终在动量足够大时趋于闭合。与Oka和Aoki的先前工作[Phys. Rev. B { \bf 79},081406(R)(2009)]中的预测相反,由于来自大动量态的贡献,态密度中的间隙被有效地闭合。我们还研究了不同的电场强度和费米能量的光导性,并显示了石墨烯的动态Franz-Keldysh效应的主要特点。研究发现,由于边带调制的光学跃迁,电导率呈现出多台阶状结构。它还表明,下降出现在频率是所施加的太赫兹场频率的整数倍的情况下,低费米能量,起源于准能隙在小动量。此外,在圆偏振太赫兹场下,我们预测峰的中间的“步骤”和峰诱导的贡献从零动量附近的光学电导率的状态。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Data Mining for Terahertz Generation Crystals
我们展示了一个数据挖掘的方法来发现和开发新的有机非线性光学晶体,产生强脉冲的太赫兹辐射。我们挖掘剑桥结构数据库的非中心对称材料,并使用此结构数据与密度泛函理论计算串联预测新材料,有效地产生太赫兹辐射。这使我们能够(在相对较短的时间内)发现,合成和生长四种有前途的材料的大,高质量的晶体,并表征它们的强度太赫兹产生。与目前最先进的有机太赫兹晶体相比,这些新材料表现出色。这些新型太赫兹发生器的发现和表征验证了数据挖掘与密度泛函理论计算相结合的方法,以预测高性能有机材料的性能,可能用于许多令人兴奋的应用。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast x-ray diffraction of a ferroelectric soft mode driven by broadband terahertz pulses
在太赫兹频率范围内的强烈的,几个周期的脉冲具有很强的潜力,在电子基态的固态材料的振动模式的控制方案。在这里,我们报告了一个实验,使用单周期太赫兹脉冲直接激发晶格振动的铁电材料$\mathrm{Sn_2P_2S_6}$和超快X射线衍射,以量化所产生的结构动力学。由太赫兹脉冲的瞬态电场驱动的阻尼谐振子模型很好地描述了Sn $^{2+}$离子沿铁电软模的运动。最后,我们描述了这个模型的非谐扩展,它预测在峰值太赫兹频率场为790 kV/cm的域的相干开关。
2016-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation in an InAs quantum dot in the presence of terahertz driving fields
利用Floquet-Markov理论建立了一维自旋轨道耦合InAs量子点在THz磁场驱动下的自旋弛豫动力学方程,并将其推广到自旋轨道耦合系统,同时考虑了强驱动场和电子-声子散射.太赫兹磁场可以有效地延长或缩短自旋弛豫时间,这取决于太赫兹磁场的频率和强度。这种效应可以理解为边带调制的自旋-声子散射。这提供了操纵自旋弛豫时间的另一种方式。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz-Field-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
“隐藏相”是物质的亚稳态集体状态,通常在平衡相图上无法访问。这些相可以在其他常规材料中拥有奇异的特性,因此可以实现新的功能和应用,但它们的发现和使用仍处于早期阶段。利用强太赫兹电场激发,我们表明,一个超快相变到一个隐藏的铁电相可以动态诱导的量子顺电SrTiO $_3$。晶体对称性的降低导致声子激发谱的急剧变化。我们的研究结果表明集体相干控制材料结构,其中一个单周期场驱动离子沿微观路径直接导致其位置在一个新的晶相上的超快时间尺度。
2018-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Intense THz source based on BNA organic crystal pumped at Ti:Sapphire wavelength
报道了用传统的钛宝石(Ti:Sa)放大器直接泵浦有机晶体N-苄基-2-甲基-4-硝基苯胺(BNA)产生的高能量太赫兹光脉冲。当泵浦激光脉冲宽度为50 fs,中心波长为800 nm时,该简单方案的光-太赫兹转换效率为0.25%。产生的辐射频率在0.2和3 THz之间。我们测量了损伤阈值以及转换效率对泵浦能量密度、泵浦波长和脉冲宽度的依赖性。
2016-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Terahertz sum-frequency excitation of a Raman-active phonon
在受激拉曼散射中,两个入射光波引起以两个光频率之差振荡的力。这一过程使得重要的应用,如激发和相干控制的声子和磁振子的飞秒激光脉冲。在这里,我们从实验和理论上证明了迄今为止被忽视的上转换对应的这个过程:太赫兹和频激发的拉曼活性声子模式,这相当于两个相邻的振动能级之间的光学跃迁的双光子吸收。相干控制的光晶格振动的金刚石是通过一个强烈的太赫兹脉冲,其频谱集中在一半的声子频率的40太赫兹。值得注意的是,驱动脉冲的载波包络相位直接印在晶格振动上。在红外光谱、光存储方案和电子基态的晶格轨迹控制方面出现了新的前景。
2017-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Melting of excitonic insulator phase by an intense terahertz pulse in Ta$_2$NiSe$_5$
本研究探讨了Ta$_2$NiSe$_5$对太赫兹脉冲的光学响应,发现强电场通过量子隧穿诱导激子解离产生载流子,导致激子相部分熔化与金属化,且其机制不同于强光激发。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning of the Rashba effect in Pb quantum well states via a variable Schottky barrier
低维系统中的自旋-轨道相互作用(SOI)导致了自旋-动量锁定的迷人特性。在Rashba系统中,垂直于二维(2D)电子气平面的反转对称性被打破,产生费米表面自旋纹理,让人联想到不同半径的自旋涡旋。这可以在基于自旋的场效应晶体管(spin-FET)中利用,其中Rashba系统在铁磁(FM)源极和漏极电极之间形成2D沟道。当通过Rashba沟道传播时,电子自旋进动,并且自旋取向(反)平行于漏极,从而产生(低)高电导率。关键是通过外部参数来调整动量分裂,从而调整进动角的可能性。在这里,我们表明,这可以实现在铅量子阱状态通过掺杂的肖特基势垒的依赖性,开辟了太赫兹自旋FET的可能性。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Rashba-Edelstein THz emission modulation induced by ferroelectricity in CoFeB/PtSe2/MoSe2//LiNbO3 systems
本研究在双畴LiNbO3衬底上制备了CoFeB/PtSe2/MoSe2异质结构,通过铁电极化方向实现了对THz发射的显著调制,揭示了基于逆Rashba-Edelstein效应的低能耗场效应自旋轨道架构在新型THz技术中的潜力。
2024-12-28 cond-mat.mtrl-sci
The terahertz frontier for ultrafast coherent magnetic switching: Terahertz-induced demagnetization in ferromagnets
非热相干磁旋进与超快退磁之间的跃迁频率可以说是当今磁学科学和技术中最需要解决的问题。到目前为止,它被认为是在太赫兹(THz)范围内。在这里,使用一个超强的低频太赫兹子弹,和薄的磁性层,我们报告的实验证据表明,完全相干的非热太赫兹磁开关可能永远无法达到传统的铁磁薄膜。在高激发强度下,虽然自旋仍然与THz磁场相干地旋进,但沉积的THz能量引发超快退磁并最终导致材料损伤。这一系列现象是同时发生的。报告的实验设定了根本性的限制,并对电子和磁系统之间的耦合以及超快时间尺度上相关的结构动力学提出了质疑。
2015-06-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Competing Lattice and Defect Dynamics Govern Terahertz-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);Institute of Electronic and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学电子信息工程学院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Science(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室)
本研究揭示了太赫兹脉冲通过竞争晶格和缺陷动力学诱导SrTiO₃中的瞬态铁电性,证实了缺陷介导的竞争在光诱导铁电性中的核心作用。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic coherent dynamics of the soft phonon mode of a PbTe crystal
本文利用强太赫兹脉冲激发PbTe晶体软TO声子,观察到反射各向异性多频振荡及二次谐波,证明瞬态非中心对称态可能伴随铁电有序,并提出极性纳米域对齐机制。
2023-09-12 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz-driven parametric excitation of Raman-active phonons in LaAlO$_{3}$
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Bern University(伯尔尼大学);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋电子学研究所);Universitá di Salerno(萨莱诺大学);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Temple University(天普大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Department of Molecular Sciences and Nanosystems, Ca’ Foscari University of Venice(威尼斯卡洛·福斯卡里大学分子科学与纳米系统系)
利用强太赫兹脉冲,在LaAlO$_3$中实现了拉曼活性声子的参量激发,观察到显著的次谐波分量,理论分析表明太赫兹场诱导了拉曼模式与声学声子对之间的参量耦合。
2026-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz light driven coherent excitation of a zone-folded Raman-active phonon mode in the Spin-Ladder System $α'$-NaV$_2$O$_5$
University of Bern(伯尔尼大学);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所)
本研究利用太赫兹光驱动非线性相互作用,在α'-NaV₂O₅中实现区折叠拉曼活性声子模的相干激发,揭示了其在量子材料中调控结构动力学的潜力。
2025-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Spin canting in nonlinear terahertz magnon dynamics revealed by magnetorefractive probing in orthoferrite
本研究利用强太赫兹脉冲磁场激发稀土正铁氧体YFeO3的自旋进动,通过近红外瞬态吸收探测其动力学,揭示了非线性区准铁磁模式磁振子中自旋倾斜角的周期性振荡是强二次谐波信号的微观起源。
2022-02-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrabroadband single-cycle terahertz pulses with peak fields of 300 kV cm$^{-1}$ from a metallic spintronic emitter
为了探索金属自旋电子薄膜叠层作为强和宽带太赫兹电磁场的来源的能力,我们激发W/CoFeB/Pt三层的大面积玻璃基板(直径为7.5厘米)的飞秒激光脉冲(能量5.5 mJ,持续时间40 fs,波长800 nm)。在聚焦之后,所发射的太赫兹脉冲被测量为具有230 fs的持续时间、300 kV cm $^{-1}$的峰值场和5 nJ的能量。特别是,波形表现出从1到10太赫兹在10%的幅度最大值的无间隙频谱,从而促进在这个难以达到的频率范围内和亚皮秒时间尺度上对物质的非线性控制。
2017-03-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Water Vapor: An Extraordinary Terahertz Wave Source under Optical Excitation
在现代太赫兹(THz)传感和成像光谱学中,由于在THz频率范围内的强吸收,水被认为是要避免的克星。在这里,我们报告的第一个实验演示和理论的影响,使用飞秒激光脉冲产生强烈的宽带太赫兹辐射的水蒸气。当我们将强激光脉冲聚焦在气室中的水蒸气或从气体喷嘴注入的水蒸气中时,观察到光激发水蒸气产生的非常强的THz场。水蒸气的THz产生效率比干燥的氮气高50%以上。以前曾假设,以这种方式的太赫兹波的非线性产生主要涉及自由电子等离子体,但我们表明,分子结构在这个过程中起着至关重要的作用。特别是,我们发现,从水蒸气产生的太赫兹波是显着强于从D2O蒸气。水簇离子的振动活动,自然发生在水蒸气中,可能有助于观察到的同位素效应,以及从占主导地位的单体的振转贡献。
2009-02-12 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Ultrafast electron dynamics in platinum and gold thin films driven by optical and terahertz fields
我们通过探测铂和金薄膜的瞬态光反射率,研究了太赫兹和光脉冲在铂和金薄膜中触发的超快电子动力学。铂膜对强太赫兹脉冲的响应类似于两种膜的光致动力学,并且可以通过双温度模型来描述。令人惊讶的是,金可以表现出小得多的太赫兹脉冲引起的反射率变化,并具有相反的符号。对于铂,我们估计一个20%以上的太赫兹驱动的动力学的电子-声子耦合相比,光诱导的,我们归因于一个额外的非热电子-声子耦合的贡献。我们解释了显着的响应金太赫兹辐射与场发射的电子由于福勒-诺德海姆隧穿过程中,在样品的厚度低于近场增强的结构渗透阈值是可能的。我们的研究结果提供了一个基本的洞察超快过程相关的现代电子和磁光应用。
2021-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
A two-dimensional space-time terahertz memory in bulk SrTiO3
铁电材料提供了前所未有的超快响应,并且对于在电磁场影响下开发新的可极化介质具有极大的兴趣。最近的研究工作已经证明了光激发和强太赫兹(THz)脉冲在诱导极性顺序和揭示一个隐藏的相变在SrTiO 3(STO),分别的作用。在这里,我们表明,在室温下的STO晶体的表面作为超快传感器,使亚皮秒开关通过克尔效应和多ps记录的极性太赫兹强度的空间分辨率低于衍射极限,通过偶极排列弛豫。STO传感器实现的对比灵敏度和空间分辨率明显优于基于线性Pockels效应的当今近场THz传感器,更重要的是,它能够保持几皮秒的偏振,为构建超快时空THz存储器的新策略打开了大门。
2022-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz field-driven magnon upconversion in an antiferromagnet
本文发现强太赫兹场可通过中间磁共振驱动倾斜反铁磁体中磁振子的上转换,并利用二维太赫兹偏振测量揭示其单向耦合本质,为超快磁操控开辟新途径。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci
High-order nonlinear terahertz probing of the two-band superconductor MgB$_2$: Third- and fifth-order harmonic generation
我们报道了在强太赫兹电磁脉冲驱动下,双带超导体MgB $_2$中高次谐波的产生。三阶和五阶谐波在时域中解决,并作为一个函数的温度和施加的磁场跨越超导相边界的调查。超导相中的高次谐波反映了MgB $_2$中超导序参量的非平衡动力学,通过与太赫兹场的非线性耦合来探测。所观察到的温度和场的非线性响应的依赖关系允许建立超导相图。
2022-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interference Evidence for Rashba-Type Spin-Split on Semimetallic WTe2 Surface
半金属二碲化钨(WTe 2)显示出极大的非饱和磁电阻(XMR),这是人们强烈感兴趣的主题。这种现象被认为是由于完美的n-p电荷补偿与WTe 2中的低载流子密度的结合以及其能带结构的可能细节引起的。最近,通过角分辨光电子能谱(ARPES)在WTe 2中观察到了由强自旋轨道耦合(SOC)引起的“自旋织构”。这提供了一种机制,用于保护所涉及的状态的后向散射,因此被提议在WTe 2的XMR中发挥重要作用。在这里,基于我们对体WTe 2的密度泛函计算,我们发现由于其非中心对称结构,在计算的能带结构中存在强烈的Rashba自旋轨道效应。这使能带分裂,并提升了能带的二重自旋简并度。通过扫描隧道显微镜(STM)测量,在4.2K下观察到了WTe 2表面的Umklapp干涉条纹(一种涉及倒易晶格矢量的光谱特征)。这与在77 K下所证明的表面原子结构明显不同。Umklapp干涉的能量依赖性与ARPES测量积分的态密度有很强的对应关系,表明带在Gamma点的对侧是自旋分裂的。光谱测量揭示了电子/空穴不对称性的比例沿b轴的横向位置交替变化,提供了半金属WTe 2的双载流子输运的微观图像。计算的能带结构和费米面得到了ARPES结果和Shubnikov-de Haas(SdH)振荡测量的进一步支持。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz electro-optic effect in Bi$_2$Se$_3$ crystals
本文报道了Bi₂Se₃晶体中由强太赫兹脉冲诱导的电光效应,表现为反射飞秒激光偏振的瞬态变化,信号含线性与二次分量,与表面狄拉克态相关,并在相变或预脉冲下消失。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical Simulation of Spin-Chirality Switching in Multiferroics via Intense Electromagnon Excitations
手性,即,结构的左右手性是包括生物学、化学和物理学在内的许多科学领域中的关键概念之一,并且其操纵是至关重要的问题。固体中的电子自旋可以形成手性构型。在钙钛矿锰氧化物RMnO 3(R=Tb,Dy,.等),Mn自旋形成摆线结构,通过相对论自旋轨道相互作用诱导铁电极化(P)。这种磁感应铁电性(多铁性)和相关的红外活性自旋波(电磁振子)开辟了一条有希望的途径,可以在很短的时间内通过纯电手段控制自旋。在本文中,我们从理论上与一个精确的自旋哈密顿TbMnO 3的皮秒光脉冲可以切换的自旋手征强烈激发的太赫兹频率的电磁振子。
2011-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Laser-induced charge and spin photocurrents at BiAg$_2$ surface: a first principles benchmark
在这里,我们报告的第一性原理计算和分析的激光诱导光电流在表面的原型Rashba系统。通过参考Keldysh非平衡形式主义结合Wannier插值方案,我们执行第一性原理的电子结构计算的原型BiAg $_2$表面合金,这是一个著名的材料实现的Rashba模型。除了非磁性基态的情况,我们还研究了面内磁化BiAg $_2$的情况。我们计算了铁磁情况下的激光感应电荷光电流和非磁和铁磁情况下的激光感应自旋光电流。我们的研究结果证实了Rashba模型预测的非常大的面内光电流的出现。所得到的光电流满足关于光螺旋度和磁化方向的所有对称性限制。我们提供微观的见解的对称性和幅度的计算电流的基础上的从头多带电子结构的系统,并仔细检查的重要性,共振两带和三带跃迁的驱动电流,从而建立一个基准图片的光电流在拉什巴样表面和接口。我们的工作有助于研究界面Rashba自旋轨道相互作用的作用,作为一种机制,产生面内光电流,这是在超快和太赫兹自旋电子学领域的极大兴趣。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Hidden Quantum Paraelectric Phase in SrTiO3 Induced by Terahertz Field
本文报道了SrTiO3在强太赫兹激发下经历从量子顺电相到铁电相、再在约500 kV/cm以上重入隐藏量子顺电相的超快相变,并通过第一性原理计算将其机制归因于极性软模多个相干激发本征态的叠加。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Thickness-Dependent Spintronic Terahertz Emission in MBE-Grown PtTe$_2$: From Semiconductor to Type-II Dirac Semimetal
Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, IRIG-SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、IRIG自旋技术中心);Centre for Nanodiagnostics of Materials, Faculty of Materials Science and Technology, Slovak University of Technology(材料纳米诊断中心、材料与科技学院、斯洛伐克科技大学)
通过分子束外延生长单层精度的PtTe$_2$薄膜,研究其厚度驱动的电子相变对自旋电子太赫兹发射的影响,发现发射强度随厚度非单调变化,在10 ML时达到峰值,归因于拓扑表面态和界面Rashba劈裂的多通道自旋-电荷转换机制。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant Rashba Splitting in CH3NH3PbBr3 Organic-Inorganic Perovskite
有机-无机钙钛矿结合了良好的迁移率和极长的载流子寿命,为光电子学开辟了一个全新的领域。然而,对它们潜在的电子结构的测量仍然缺乏。利用角分辨光电子能谱学,我们测量了单晶CH $_3$ NH $_3$ PbBr $_3$的价带色散。最高能带的色散是应用改进的前沿方法提取的,该方法考虑了有机-无机钙钛矿的特定态密度。表面布里渊区是一致的,无论是在低温正交相和高温立方相体终止表面。在低温阶段,我们发现一个环形的价带最大值的半径为0.043电子伏特的$^{-1}$,集中在0.16电子伏特深的局部最小值的高对称点的价带的色散。观察到强烈的圆二色性。这种色散是强自旋-轨道耦合的结果。自旋轨道耦合也存在于室温相。耦合强度是迄今为止报道的最大的耦合强度之一。
2016-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and Orbital Rashba response in ferroelectric polarized PtSe$_2$/MoSe$_2$/LiNbO$_3$ heterostructures
Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay(阿尔贝·福尔特实验室,法国国家科学研究中心,泰雷兹集团,巴黎-萨克雷大学);Univ. Grenoble Alpes, CEA, Leti(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国替代能源和原子能委员会,微电子与技术研究所);Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Grenoble INP, IRIG-SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国替代能源和原子能委员会,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,IRIG自旋技术中心)
研究通过第一性原理模拟量化了PtSe₂/MoSe₂/LiNbO₃界面的Rashba效应,结合轨道自由度扩展了自旋输运理解,并分析了LiNbO₃极化方向对THz发射的影响。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extreme Terahertz Magnon Multiplication Induced by Resonant Magnetic Pulse Pairs
本研究利用相位和振幅可控的共振THz磁脉冲对,在反铁磁正交铁氧体中实现七阶自旋波混频与六次谐波磁振子产生,并通过多维相干光谱揭示其各向异性与量子涨落机制。
2024-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Large Unidirectional Rashba Magnetoresistance in Ge(111)
将磁输运性质与表面或界面处的特定自旋织构相关联是当今的一个激烈的研究领域。本文研究了在半绝缘Si(111)衬底上外延生长的Ge(111)在外加磁场作用下的电阻变化。我们发现一个磁阻项,它是线性的电流密度j和磁场B,因此奇数的j和B,对应于一个单向的磁阻。在15 K下,对于I = 10 $μ$ A(或j = 0.33 A/m)和B = 1 T,它表示零场电阻的0.5%,与先前关于单向磁阻的报道相比,该值高得多。我们将这种磁电阻的起因归结为Ge(111)自旋分裂亚表面态中外加磁场与电流感生赝磁场之间的相互作用。这种单向磁电阻与Ge晶轴的电流方向无关。它逐渐消失,要么使用负栅极电压由于载流子激活到体(没有自旋分裂带),或通过增加温度由于低于$\sim$ 58 k $_B$的次表面状态的Rashba能量分裂。半导体平台上高度发达的技术将允许基于这种现象的器件的快速优化。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A 2D van der Waals Material for Terahertz Emission with Giant Optical Rectification
Columbia University(哥伦比亚大学)
针对二维范德华材料低能激发光谱探测受尺寸与波长不匹配限制的问题,研究发现范德华铁电半导体NbOI₂可作为高效太赫兹发射器,其光学整流效率较ZnTe高一个数量级以上,可集成用于片上近场太赫兹光谱检测,为二维材料研究提供通用工具。
2024-11-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear intensity dependence of ratchet currents induced by terahertz laser radiation in bilayer graphene with asymmetric periodic grating gates
University of Regensburg(雷根斯堡大学);CENTERA Laboratories, Institute of High Pressure Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所 CENTERA 实验室);Ioffe Institute(约费研究所);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所)
研究双层石墨烯中非线性强度依赖的射频电流,通过双格栅门结构实现,探讨了光电流的非线性特性及其与温度的关系,展示了其作为射频探测器的应用潜力。
2023-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz field-induced metastable magnetization near criticality in FePS3
利用太赫兹脉冲在FePS3中诱导出寿命超过2.5毫秒的亚稳态磁化,温度接近反铁磁转变点时更稳定,通过声子调制交换耦合实现,为寻找隐藏量子态提供新途径。
2025-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Large Surface Magnetization in Noncentrosymmetric Antiferromagnets
对具有Rashba自旋轨道耦合的薄膜反铁磁体进行了理论研究。我们证明了相对论性的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya相互作用)产生了大的表面磁化强度和反铁磁N 'eel矢量中的边界驱动扭曲态.我们预测的磁化强度的顺序为$2.3\cdot 10^4$ ~A/m,这是可比的铁磁半导体的磁化强度。重要的是,磁化的特征在于超快太赫兹动力学,并提供了新的方法,有效地探测和控制AF的自旋动力学,以及检测反铁磁磁自旋。值得注意的是,磁化不会导致任何杂散磁场,除了在出现弱磁场的角落处。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz electric-field driven dynamical multiferroicity in SrTiO$_3$
本研究通过强圆偏振太赫兹电场共振驱动SrTiO$_3$的软声子模式,在室温下实现了动态多铁性磁化,并验证了磁光克尔效应,为超快磁开关设计提供了新途径。
2022-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el