Природа терагерцового излучения в магнитных нанопереходах при протекании в них тока
Чигарев С.Г.1, Вилков Е.А.1, Бышевский-Конопко О.А.1, Панас А.И.2, Фомин Л.А.3, Маликов И.В.3
1Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Россия
2НПП "Исток" им. Шокина, Фрязино, Московская обл., Россия
3Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук, Черноголовка, Россия

Email: chig50@mail.ru, e-vilkov@yandex.ru, bys324@ire216.msk.su
Поступила в редакцию: 22 января 2024 г.
В окончательной редакции: 13 марта 2025 г.
Принята к печати: 24 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 16 июня 2025 г.
Исследованы режимы работы спин-инжекционного THz-излучателя, использующего структуру стержень-пленка в области пусковых значений тока (плотности тока). Для пленок Fe3O4 и Fe экспериментально установлено два механизма возникновения THz-излучения. Один из них связан с изменением энергии sd-обменного взаимодействия при переходе спин-поляризованным током границы раздела магнитных слоев, когда часть электронов уменьшает свою энергию без переворота спина, другой при больших значениях плотности тока определяется межзонными переходами с переворотом спина. Проведено теоретическое обоснование наблюдаемых двух механизмов возбуждения THz-излучения. Ключевые слова: спин, магнитный переход, спиновая поляризация, sd-обменное взаимодействие, THz-излучение.
- S.S. Dhillon, M.S. Vitiell, E.H. Linfield, A.G. Davies, M.C. Hoffmann, J. Booske, C. Paoloni, M. Gensch, P. Weightman, G.P. Williams, E. Castro-Camus, D.R.S. Cumming, F. Simoens, I. Escorcia-Carranza, J. Grant, S. Lucyszyn, M. Kuwata-Gonokami, K. Konishi, M. Koch, C.A. Schmuttenmaer, T.L. Cocker, R. Huber, A.G. Markelz, Z.D. Taylor, V.P. Wallace, J.A. Zeitler, J. Sibik, T.M. Korter, B. Ellison, S. Rea, P. Goldsmith, K.B. Cooper, R. Appleby, D. Pardo, P.G. Huggard, V. Krozer, H. Shams, M. Fice, C. Renaud, A. Seeds, A. Stohr, M. Naftaly, N. Ridler, R. Clarke, J.E. Cunningham, M.B. Johnston. J. Phys. D: Appl. Phys., 50 (4), 043001 (2017). DOI: 10.1088/1361-6463/50/4/043001
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, С.Г. Чигарев. РиЭ, 60 (5), 441 (2015). DOI: 10.7868/S0033849415050058 [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zil'berman, S.G. Chigarev. J. Commun. Technol. Electron., 60 (5), 411 (2015). DOI: 10.1134/S1064226915050058]
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, Э.М. Эпштейн, Р.Дж. Эллиот. РиЭ, 48 (9), 1030 (2003). [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zil'berman, E.M. Epshtein, R.J. Elliot. J. Commun. Technol. Electron., 48 (9), 942 (2003).]
- A. Kadigrobov, R.I. Shekhter, M. Jonson. Low Temp. Phys., 31 (4), 352 (2005). DOI: 10.1063/1.1884439
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, И.В. Маликов, Г.М. Михайлов, А.И. Панас, С.Г. Чигарёв, Э.М. Эпштейн. Письма в ЖЭТФ, 93 (5), 289 (2011). [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zilberman, I.V. Malikov, G.M. Mikhailov, A.I. Panas, S.G. Chigarev, E.M. Epshtein. JETP Lett., 93 (5), 259 (2011). DOI: 10.1134/s0021364011050055]
- P. Stremoukhov, A. Safin, M. Logunov, S. Nikitov, A. Kirilyuk. J. Appl. Phys., 125 (15), 223903 (2019). DOI: 10.1063/1.5090455
- A.M. Kadigrobov, R.I. Shekhter, S.I. Kulinich, M. Jonson, O.P. Balkashin, V.V. Fisun, Yu.G. Naidyuk, I.K. Yanson, S. Andersson, V. Korenivski. New J. Phys., 13 (2), 023007 (2011). DOI: 10.1088/1367-2630/13/2/023007
- A.M. Kadigrobov, R.I. Shekhter, M. Jonson. Low Temp. Phys., 38 (12), 1439 (2012). DOI: 10.1063/1.4770510
- V. Korenivski, A. Iovan, A. Kadigrobov, R.I. Shekhter. Europhys. Lett., 104 (2), 27011 (2013). DOI: 10.1209/0295-5075/104/27011
- S.G. Chigarev, L.A. Fomin, D.P. Rai, E.A. Vilkov, O.A. Byshevsky-Konopko, D.L. Zagorsky, I.M. Doludenko, A.I. Panas. SPIN, 13 (1), 2350010 (2023). DOI: 10.1142/S2010324723500108
- Л.А. Фомин, А.В. Черных, В.А. Березин, Е.А. Вилков. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, (2), 34 (2021). DOI: 10.31857/S1028096021020059 [L.A. Fomin, A.V. Chernykh, V.A. Berezin, E.A. Vilkov. J. Surf. Investig., 15 (1), 128 (2021). DOI: 10.1134/S1027451021010237]
- A.M. Kadigrobov, Z. Ivanov, T. Claeson, R.I. Shekhter, M. Jonson. Europhys. Lett., 67 (6), 948 (2004). DOI: 10.1209/epl/i2004-10159-8
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, Э.М. Эпштейн. РиЭ, 57 (5), 558 (2012). [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zil'berman, E.M. Epshtein. J. Commun. Technol. Electron., 57 (5), 506 (2012). DOI: 10.1134/S106422691205004X]
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, А.И. Крикунов, А.И. Панас, Э.М. Эпштейн. Письма в ЖЭТФ, 85 (3), 192 (2007). [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zil'berman, A.I. Krikunov, A.I. Panas, E.M. Ephshtein. Jetp Lett., 85 (3), 160 (2007). DOI: 10.1134/S002136400703006X]
- Ю.В. Гуляев, Е.А. Вилков, С.Г. Чигарев, Р.С. Куликов, А.Р. Сафин, Н.Н. Удалов, Р.С. Давыденко, А.Г. Колесников, А.В. Огнев, Г.М. Михайлов, А.В. Черных, С.В. Ильин. РиЭ, 63 (8), 858 (2018). DOI: 10.1134/S0033849418080065 [Yu.V. Gulyaev, E.A. Vilkov, S.G. Chigarev, R.S. Kulikov, A.R. Safin, N.N. Udalov, R.S. Davydenko, A.G. Kolesnikov, A.V. Ognev, G.M. Mikhailov, A.V. Chernykh, S.V. Il'in. J. Commun. Technol. Electron., 63 (8), 928 (2018). DOI: 10.1134/S1064226918080065]
- Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, А.И. Панас, Э.М. Эпштейн. УФН, 179 (4), 359 (2009). DOI: 10.3367/UFNr.0179.200904b.0359 [Yu.V. Gulyaev, P.E. Zilberman, A.I. Panas, E.M. Epshtein. Phys.-Usp., 52 (4), 335 (2009). DOI: 10.3367/UFNe.0179.200904b.0359]
- Е.А. Вилков, Г.М. Михайлов, С.Г. Чигарев, Ю.В. Гуляев, В.Н. Коренивский, С.А. Никитов, А.Н. Славин. РиЭ, 61 (9), 844 (2016). DOI: 10.7868/S0033849416090138 [E.A. Vilkov, G.M. Mikhailov, S.G. Chigarev, Yu.V. Gulyaev, V.N. Korenivskii, S.A. Nikitov, A.N. Slavin. J. Commun. Technol. Electron., 61 (9), 995 (2016). DOI: 10.1134/S1064226916090138]
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. Нерелятивистская теория (Наука, М., 1974)
- Ю.В. Гуляев, Е.А. Вилков, П.Е. Зильберман, Г.М. Михайлов, С.Г. Чигарев. РиЭ, 58 (12), 1187 (2013). DOI: 10.7868/S0033849413110077 [Yu.V. Gulyaev, E.A. Vilkov, P.E. Zilberman, G.M. Mikhailov, S.G. Chigarev. J. Commun. Technol. Electron., 58 (12), 1137 (2013). DOI: 10.1134/S1064226913110077]
- Е.А. Вилков, Г.М. Михайлов, С.А. Никитов, А.Р. Сафин, М.В. Логунов, V.N. Korenivskii, С.Г. Чигарев, Л.А. Фомин. ФТТ, 61 (6), 1021 (2019). DOI: 10.21883/FTT.2019.06.47674.279 [E.A. Vilkov, G.M. Mikhailov, S.A. Nikitov, A.R. Safin, M.V. Logunov, V.N. Korenivskii, S.G. Chigarev, L.A. Fomin. Phys. Solid State, 61 (6), 941 (2019). DOI: 10.1134/S1063783419060283]
- J.C. Slonczewski. J. Magn. Magn. Mater., 159 (1-2), L1 (1996). DOI: 10.1016/0304-8853(96)00062-5
- L. Berger. Phys. Rev. B, 54 (13), 9353 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.9353
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.