利用超短激光脉冲直接产生自旋电流
发布时间：2024-09-14 14:32:44 阅读数： 22
实验示意图及静态表征。来源:《物理评论快报》(2024)。DOI: 10.1103/ physrevlet .133.106902
在《物理评论快报》2024年的一篇论文中，一个国际物理学家团队揭示了一种新的方法，能够利用特定的超短激光脉冲直接产生自旋电流。自旋电流是一种由电子自旋排列形成的电流，理论上能够使电子设备运行速度更快，并且更加高效，有助于降低能源消耗。
传统上，产生自旋电流的方法通常需要间接通过激光来实现，但这些方法效率不高，因为它们产生的电子自旋方向是随机的，需要额外的步骤来筛选出具有特定自旋方向的电子。在这项研究中，科学家们开发了一种新的方法，能够直接产生具有相同自旋方向的电子自旋电流。他们构建了一个由20层铂和钴交替堆叠的纳米级薄膜，每层厚度仅为一纳米。这个薄膜被放置在一个容器中，并通过一个垂直于层的磁场来对齐电子的自旋。
研究团队使用线偏振激光脉冲照射这个薄膜，随后在同一位置发射圆偏振的探针激光。这种激光的组合导致电子自旋在几飞秒的时间内在薄膜的层之间快速移动，这一速度远超过以往的技术。实验观察到，激光脉冲能够迅速改变材料内部的磁性顺序，从而改变其磁性。为了验证这一现象，研究者们还进行了理论计算，模拟电子之间的相互作用，结果与实验观测相吻合。
这项研究由Science X Network于2024年报道，它不仅展示了直接产生自旋电流的新途径，还为未来电子设备的发展提供了新的可能性。
