FeNHf软磁薄膜中磁各向异性对太赫兹波调控的研究*
2021-05-07邢园园张晓渝
功能材料 2021年4期
关键词:方向
赵 磊,谈 阳,章 强,邢园园,张晓渝
(苏州科技大学 江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室,物理科学与技术学院,江苏 苏州 215009)
0 引 言
太赫兹(THz)波是指频率在0.1~10 THz(波长为3 000~30 μm)范围内的电磁波,在长波段与毫米波相重合,在短波段与红外光相重合,是宏观经典理论向微观量子理论发展的过渡区,也是电子学和光子学的过渡区,称为电磁波谱的“太赫兹空隙(THz gap)”[1]。当今,随着5G通讯技术以及电子元器件的高频化和小型化的发展,研究者们开始将目光聚焦在太赫兹波段薄膜材料的研究上。现在,调控太赫兹无源器件的方式有通过温度对太赫兹器件进行调控[2-4],但这种调制方式受调控速度的限制。通过外磁场对光子晶体带隙和超材料结构等太赫兹器件调控研究[5-9],而使用的材料通常需要1 T以上外磁场进行调制,通过光激励等方式对太赫兹器件进行调控[10]。近期研究报道了用20 MV/m电场和1 ps周期的太赫兹场驱动磁动力学,研究了自旋进动和超快退磁化的效应[11]。本文在已有太赫兹器件研究的基础上[12-15],制备了具有高磁导率,低矫顽力的FeNHf软磁薄膜,通过调控磁化强度方向来调控FeNHf薄膜的太赫兹波传输特性,研究FeNHf薄膜的太赫兹波响应机理,为进一步发展太赫兹波无源器件探索新的调制途径。
1 实 验
1.1 FeNHf薄膜样品的制备
本文采用高真空射频磁控溅射制备FeNHf薄膜,在电场作用下,电子与Ar原子和N原子碰撞发生电离产生Ar离子、N离子和新电子,接着Ar离子在电场的持续作用下,轰击Fe靶以及Hf金属片,溅射产生Fe原子以及Hf原子并与N离子反应,从而沉积在基片上形成薄膜。……
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