金属所等关于稀土金属增强太赫兹辐射强度的研究获进展
日期：
2024-09-27
浏览次数:
110
太赫兹（THz）是一种频率介于微波和红外频率之间的电磁波。然而，目前缺乏高效率、高集成度以及易调制的太赫兹辐射源。传统太赫兹产生方式如光电导天线和电光晶体法，存在着太赫兹能量低、带宽小、成本高和波长依赖等问题。基于自旋电子学效应的太赫兹产生方式由于具有激光波长依赖度低、超宽带、高效率和高稳定性等优点，受到国内外太赫兹研究人员的关注。增强电荷-自旋-轨道自由度之间的转化效率，对于提升自旋电子-太赫兹辐射强度至关重要。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心功能材料与器件研究部基于此前在自旋电子学研究领域的积累，与中山大学物理学院合作，在多层膜异质结构中引入稀土金属插层，发现了与稀土种类相关的自旋-轨道流转化机制。研究发现，在Pt/CoFeB(/Ti)异质结中，太赫兹的产生主要依靠逆自旋霍尔效应和逆轨道霍尔效应实现自旋-电荷、自旋-轨道-电荷流的转化，从而对外辐射太赫兹脉冲。研究显示，将稀土金属Nd、Gd和Ho插入到CoFeB和Ti层中间后，稀土的自旋轨道耦合影响了CoFeB-Ti一侧的自旋-轨道流转化过程。轻稀土Nd将负极化的自旋流转化为负极化的轨道流，进而在Ti层中转化为负极化的电荷流，导致含稀土Nd插层样品的太赫兹峰对峰强度弱于对照样品Pt/CFB/Ti的强度值。反之，重稀土Gd和Ho将负极化的自旋流转化为正极化的轨道流，且在Ti层中转化为正极化的电荷流，从而在含重稀土插层的样品中可观察到增强的太赫兹峰对峰强度。同时，对照样品Pt/CoFeB/RE、Pt/CoFeB/Ti/RE的太赫兹测量结果可以排除稀土金属自身的自旋-电荷流转化的影响。进一步，快速傅里叶变换结果证明，稀土金属Gd有助于提高太赫兹辐射的整体频谱范围和强度。9月19日，相关研究成果以Qualitative Identification of the Spin‐to‐Orbital Conversion Mechanism Modulated by Rare‐Earth Nd, Gd, and Ho Metals via Terahertz Emission Measurements为题，发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金等的支持。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
11
-
10
点击次数:
12
来源：中国稀土网干勇、蒋成保、郑泉水、叶国安、李殿中、刘小钢等院士专家；中国稀土集团党委书记、董事长刘雷云，党委副书记、董事、总经理李志辉；中国稀土学会理事长李波等出席活动。干勇在致辞中指出，在国家战略引领下，我国稀土产业已形成全产业链布局，未来需推进产业高质量发展，强化技术攻关，坚持绿色化智能化，融入全球创新网络，开拓合作新空间，在关键核心技术、创新平台建设、标准制定、知识产权等方面取得更多新成...
2025
-
11
-
07
点击次数:
58
来源：中国新闻网近日，北方招宝首批烧结钕铁硼永磁材料试生产圆满完成。该项工作的完成标志着公司实现了从技术研发到产业化转化的重大突破，为后续投产和市场拓展奠定基础。自项目启动以来，北方招宝建设团队围绕“高标准、高效率”目标，克服基建施工、设备安装等多重挑战，有序推进生产线布局、核心设备初步调试以及厂房内部公辅改造等工作，深度融合多项技术创新成果，坚持效能优化，为烧结钕铁硼永磁材料试生产提供保障。技术...
2025
-
11
-
06
点击次数:
78
来源：中国稀土网美国磁铁生产商Noveon Magnetics与韩国Kangwon Energy签署了一项协议，将在韩国建设一座产能达到2000吨的稀土永磁工厂。该工厂计划于2027年开始生产，为汽车制造商、可再生能源开发商、国防和电子制造商提供磁体材料。 去年10月，Noveon与澳大利亚稀土生产商莱纳斯签署了一项供应重稀土和轻稀土的协议。同时，根据一项多年协议，Noveon于7月开始向通用汽车...
2025
-
11
-
05
点击次数:
95
来源：中国稀土网7-9月，澳大利亚莱纳斯稀土产量增长，并首次发运重稀土。7-9月，莱纳斯稀土氧化物总产量同比增长32%，季度增长24%，达到3993吨。镨钕产量总计2003吨，较上一季度的2080吨略有下降，但同比增长16%。莱纳斯继续提高镝和铽的产量。今年5月，公司首次生产镝，成为中国以外第一家重稀土生产商。今年7月至9月，莱纳斯生产了9吨重稀土，并与首批客户签订了合同，产品也发货给了客户。公司...