太赫茲光譜在自旋電子學(xué)中的應(yīng)用

1 THz輻射特點(diǎn)概述001
1.1 THz輻射及其應(yīng)用簡述003
1.2 THz波與磁有序介質(zhì)相互作用概述005
2 基于光子學(xué)方法THz輻射脈沖的產(chǎn)生與探測011
2.1 THz輻射脈沖013
2.1.1 光電導(dǎo)天線產(chǎn)生THz輻射脈沖013
2.1.2 光整流產(chǎn)生THz輻射脈沖017
2.2 THz輻射脈沖探測023
2.2.1 光電導(dǎo)天線探測技術(shù)024
2.2.2 自由空間電光取樣探測技術(shù)025
2.3 強(qiáng)THz輻射脈沖的產(chǎn)生028
2.3.1 切連科夫輻射(Cerenkovradiation)產(chǎn)生強(qiáng)THz輻射脈沖029
2.3.2 空氣等離子體產(chǎn)生太赫茲波033
2.3.3 飛秒脈沖光學(xué)差頻產(chǎn)生強(qiáng)THz輻射脈沖036
3 THz光譜技術(shù)039
3.1 THz時(shí)域光譜041
3.1.1 抽運(yùn)探測技術(shù)041
3.1.2 THz時(shí)域光譜數(shù)據(jù)采集043
3.1.3 塊體材料THz光學(xué)參數(shù)的提取047
3.1.4 導(dǎo)電薄膜的THz復(fù)電導(dǎo)率的提取050
3.1.5 THz光譜分析053
3.1.6 幾種常見的介電函數(shù)模型054
3.2 THz時(shí)間分辨光譜057
3.2.1 光抽運(yùn)THz探測光譜及應(yīng)用057
3.2.2 THz抽運(yùn)光探測光譜及應(yīng)用060
3.2.3 THz抽運(yùn)THz探測光譜及應(yīng)用062
3.3 THz磁光效應(yīng)及應(yīng)用063
3.3.1 法拉第效應(yīng)———透射測量064
3.3.2 克爾效應(yīng)———反射測量066
3.3.3 THz波段法拉第旋轉(zhuǎn)角和橢圓率的測量067
4 太赫茲自旋波及其相干控制071
4.1 反鐵磁模式THz波共振激發(fā)及探測074
4.1.1 反鐵磁晶體磁結(jié)構(gòu)及磁相變074
4.1.2 THz磁場對反鐵磁模式的共振激發(fā)077
4.1.3 RFeO3 中THz波段復(fù)磁導(dǎo)率和折射率計(jì)算082
4.2 RFeO3 自旋重取向相變THz探測085
4.2.1 溫度誘導(dǎo)自旋重取向086
4.2.2 磁場誘導(dǎo)自旋重取向095
4.2.3 稀土離子摻雜調(diào)控晶體自旋重取向103
4.3 自旋波的THz相干控制110
4.3.1 雙THz輻射脈沖對自旋波的相干控制110
4.3.2 單THz輻射脈沖對自旋波的相干控制:晶體各向異性114
4.4 晶體場中稀土離子的能級劈裂及選擇躍遷117
4.5 總結(jié)與展望126
5 基于電子自旋的THz傳輸特性127
5.1 等離子體激元介質(zhì)中電子自旋依賴的THz傳輸129
5.1.1 基于磁性納米顆粒團(tuán)簇的THz波調(diào)制129
5.1.2 基于亞波長雙金屬鐵磁/非磁微粒組合結(jié)構(gòu)的THz調(diào)制133
5.2 自旋分辨的電子輸運(yùn)參數(shù)的THz光譜研究137
5.2.1 巨磁阻效應(yīng)138
5.2.2 磁輸運(yùn)參數(shù)的THz探測141
5.3 THz頻段的反?；魻栃?yīng)145
5.3.1 霍爾效應(yīng)、反?；魻栃?yīng)與自旋霍爾效應(yīng)145
5.3.2 磁光效應(yīng)與反常霍爾效應(yīng)的理論聯(lián)系146
5.3.3 反?；魻栃?yīng)的THz探測148
6 基于電子自旋的THz輻射特性153
6.1 鐵磁薄膜超快退磁THz輻射156
6.2 瞬態(tài)逆自旋霍爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高功率THz輻射159
6.3 Rashba界面上的THz輻射171
6.4 飛秒激光誘導(dǎo)反鐵磁晶體的窄帶THz輻射特性174
6.5 順磁性晶體的THz切連科夫輻射179
6.6 本章小結(jié)181
7 THz強(qiáng)場與磁有序介質(zhì)的非線性作用183
7.1 THz強(qiáng)磁場誘導(dǎo)非線性塞曼轉(zhuǎn)矩186
7.1.1 THz強(qiáng)磁場誘導(dǎo)反鐵磁非線性磁化動(dòng)力學(xué)186
7.1.2 THz強(qiáng)磁場驅(qū)動(dòng)自旋磁化翻轉(zhuǎn)190
7.1.3 自旋軌道矩驅(qū)動(dòng)反鐵磁共振的THz光譜探測193
7.2 THz強(qiáng)場驅(qū)動(dòng)超快磁動(dòng)力學(xué)196
7.2.1 相位鎖定的強(qiáng)THz輻射脈沖誘導(dǎo)非共振磁動(dòng)力學(xué)197
7.2.2 THz驅(qū)動(dòng)超快自旋晶格散射201
7.3 THz強(qiáng)場驅(qū)動(dòng)的有效磁場205
7.3.1 THz場驅(qū)動(dòng)的各向異性場實(shí)現(xiàn)非線性自旋控制205
7.3.2 光驅(qū)動(dòng)聲子產(chǎn)生有效磁場209
7.4 THz強(qiáng)場驅(qū)動(dòng)反鐵磁體二次諧波產(chǎn)生213
7.5 本章小結(jié)218
8 腔結(jié)構(gòu)中磁模式與THz的非線性耦合219
8.1 強(qiáng)耦合效應(yīng)理論背景簡介222
8.1.1 經(jīng)典諧振子模型223
8.1.2 半經(jīng)典模型224
8.1.3 全量子力學(xué)模型224
8.2 一維光腔中THz光子與磁振子間的強(qiáng)耦合效應(yīng)225
8.2.1 稀土鐵氧化物法布里珀羅腔中THz波與自旋波的強(qiáng)耦合效應(yīng)226
8.2.2 一維光子晶體腔中THz波與二維電子氣朗道能級的強(qiáng)相互作用233
8.3 二維超結(jié)構(gòu)光腔中THz光子與2DEG朗道能級間的強(qiáng)耦合效應(yīng)237
8.4 稀土鐵氧化物中稀土離子能級與磁振子間的強(qiáng)耦合效應(yīng)241
8.5 本章小結(jié)249
參考文獻(xiàn)250
索引260