Генерация терагерцевых волн током в магнитных переходах
Ю. В. Гуляев, П. Е. Зильберман, Г. М. Михайлов+, С. Г. Чигарев
Институт радиотехники и электроники им. Котельникова РАН, 141190 Фрязино, Россия
+Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН, 142432 Черноголовка, Россия
Abstract
Терагерцевый участок электромагнитного спектра
(ориентировочно 0.3-30 ТГц) остается пока недостаточно освоенным, главным образом
ввиду отсутствия компактных, управляемых и надежно работающих в широком интервале
температур, включая комнатные, излучателей (генераторов) и приемников
(детекторов) данного диапазона. В настоящем обзоре рассматриваются соответствующие исследования
последних лет, проводившиеся в рамках проектов РФФИ. В них
предложены и реализованы новые физические эффекты и основанные на них принципы
работы ТГц-устройств. Рассмотренные эффекты относятся к физике ферромагнитных
(ФМ) и/или антиферромагнитных (АФМ) проводящих слоев, собранных в микро- и
наноразмерные структуры, которые называют магнитными переходами. Рассмотрены
следующие эффекты: формирование квазиравновесного распределения
инжектированных током электронов по уровням энергии и возможность инверсной
заселенности уровней; наведение макроскопической намагниченности поляризованным
по спину током в АФМ-слое в отсутствие внешнего магнитного поля; возникновение
определяемого током вклада в АФМ-резонанс; экспериментальное обнаружение и
исследование свойств ТГц-излучения в переходах типа ФМ-ФМ и ФМ-АФМ.