Спектральные свойства ТГц излучения латерально структурированных спинтронных источников
Е. А. Караштин+*, Н. С. Гусев+, М. В. Сапожников+*, П. Ю. Авдеев×, А. Л. Алферьев×, Е. Д. Лебедева×, А. М. Буряков×, E. Д. Мишина×
+Институт физики микроструктур РАН, 603950 Н. Новгород, Россия
*Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 603950 Н. Новгород, Россия
×МИРЭА - Российский технологический университет, 119454 Москва, Россия
Abstract
В работе экспериментально исследованы спектральные свойства
терагерцового излучения спинтронного эмиттера на основе гетероструктуры
ферромагнетик/тяжелый металл (Co(2 нм)/Pt(2 нм)), а также изготовленной из
нее периодической системы полос (период от 4 мкм до 1 мм).
Продемонстрированы два основных механизма, определяющие ТГц спектр таких
источников. Первый из них наблюдается как в сплошной многослойной пленке,
так и в периодической решетке. Он заключается в том, что в результате
интерференции сигнала от разных пространственных областей эмиттера
амплитуда волны спадает с увеличением угла между нормалью к пленке и
направлением распространения излучения, причем характерный масштаб спада
зависит от длины волны. Это приводит к смещению максимума спектральной
амплитуды излучения в область более низких частот при увеличении угла
направления распространения излучения. Второй механизм проявляется только
в периодической системе полос. Он состоит в том, что при намагничивании
периодических решеток с малым периодом вдоль полос ТГц излучение
подавляется в результате накопления заряда на их границах. Данный эффект
является более существенным для больших длин волн и поэтому
сопровождается сдвигом спектрального максимума в область высоких частот.
Исследованные в настоящей работе механизмы позволят в перспективе
создавать спинтронные источники ТГц излучения с заданным положением
максимума спектральной амплитуды ТГц излучения.