2024.6.19 课题组在《Advanced Materials》期刊报道高效的轨道太赫兹源

近日，课题组与巴黎萨克雷大学Albert Fert教授、Henri-Yves Jaffres再度在轨道电子学领域取得重要进展。团队提出了利用CoPt合金来产生轨道电流这一新思路，设计了CoPt/Cu/MgO结构来表征其轨道产生，并通过飞秒激光激发实验观察到强轨道太赫兹发射，该工作为开发高效的轨道太赫兹辐射源铺平了道路。2024年6月19日，相关研究成果以Efficient Orbitronic Terahertz Emission Based on CoPt Alloy”为题在线发表于《先进材料》（Advanced Materials）杂志。原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202404174最近的研究表明，轨道电流可以在铁磁体(如Ni)中被激发，并通过轨道-电荷转换转化为超快电荷流。然而，基于Ni材料的轨道太赫兹发射效率仍然比自旋太赫兹辐射源低得多。基于此，研究团队提出了利用CoPt合金来产生轨道电流这一新思路，并在CoPt/Cu/MgO结构中实验观察到了强轨道太赫兹发射。团队还创造性地提出了将轨道贡献和自旋贡献相结合的方案，实现了太赫兹发射性能的进一步突破。

2024.3.6 课题组在《Nature Communications》期刊报道Ni体系中的光生轨道流

近日，课题组与巴黎萨克雷大学Albert Fert教授、Henri-Yves Jaffres教授合作，在轨道电子学领域取得重要进展。团队提出了一种基于光诱导轨道流产生并发射太赫兹的新实验方法，在Ni/NM/MgO多层膜体系中发现了光诱导的超快轨道流，实验获得了轨道载流子速度和轨道退相干时间。此工作为下一代集成电路器件研制开辟了新方法。2024年3月6日，相关研究成果以“Orbitronics: light-induced orbital currents in Ni studied by terahertz emission experiments”为题在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）杂志。近期的一些研究发现电流能够通过轨道霍尔效应或轨道Rashba-Edelstein效应形成轨道流，并能够对磁化产生转矩，即形成轨道矩。根据Onsager倒易关系，轨道霍尔效应或轨道Rashba-Edelstein效应的逆效应能够将轨道流转化为电荷流。研究团队通过太赫兹光谱的方法探测到Ni/NM/MgO多层膜中光诱导的轨道-电荷转换，通过分析Ni/Cu/MgO多层膜中Cu对太赫兹发射谱的影响，发现在Cu/MgO界面处轨道流通过逆轨道Rashba-Edelstein效应形成超快电荷流。