检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第20期69卷 96-104页

作者：索鹏夏威张文杰朱晓青国家嘉傅吉波林贤郭艳峰马国宏上海大学物理系上海200444 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210

准二维范德瓦耳斯磁性材料CrSiTe3同时具有本征磁性与半导体能带结构,在光电子学和纳米自旋电子学领域中具有广泛的应用,近年来吸引了广大科研工作者的兴趣.利用超快太赫兹光谱技术,本文对准二维范德瓦耳斯铁磁半导体CrSiTe3进行了系统... 详细信息

准二维范德瓦耳斯磁性材料CrSiTe3同时具有本征磁性与半导体能带结构,在光电子学和纳米自旋电子学领域中具有广泛的应用,近年来吸引了广大科研工作者的兴趣.利用超快太赫兹光谱技术,本文对准二维范德瓦耳斯铁磁半导体CrSiTe3进行了系统的研究,包括太赫兹时域光谱,光抽运-太赫兹探测光谱及太赫兹发射光谱.实验结果表明,样品的太赫兹电导率随温度的变化表现得十分稳定,且样品ab面对太赫兹波的响应呈现为各向同性;800 nm光抽运后的光生载流子表现为一种双指数形式的弛豫变化,复光电导率可以用Drude-Smith模型很好地拟合,光载流子的弛豫过程由电子-空穴对的复合所主导;飞秒脉冲入射到样品表面后可以产生太赫兹辐射,且具有0—2 THz的带宽.本文给出了CrSiTe3在光学及太赫兹波段的光谱,为其在电子及光电子器件方面的设计和优化提供了借鉴与参考.

关键词：范德瓦耳斯铁磁半导体太赫兹光谱时间分辨光谱

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准二维范德瓦耳斯本征铁磁半导体CrGeTe_(3)的THz光谱

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物理学报 2022年第23期71卷 374-380页

作者：王晨夏威索鹏王伟林贤郭艳峰马国宏上海大学物理系上海200444 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210

准二维范德瓦耳斯本征铁磁半导体CrGeTe_(3)兼具窄的半导体带隙和铁磁性质,在自旋电子学和光电子学等领域具有广阔的应用前景,近年来受到国内外研究人员的广泛关注.本文利用傅里叶红外光谱得到CrGeTe_(3)间接带隙的大小,并采用超快太赫... 详细信息

准二维范德瓦耳斯本征铁磁半导体CrGeTe_(3)兼具窄的半导体带隙和铁磁性质,在自旋电子学和光电子学等领域具有广阔的应用前景,近年来受到国内外研究人员的广泛关注.本文利用傅里叶红外光谱得到CrGeTe_(3)间接带隙的大小,并采用超快太赫兹光谱(太赫兹时域光谱和光泵浦-太赫兹探测光谱)研究了准二维范德瓦耳斯本征铁磁半导体CrGeTe_(3)的相关性质.结果表明,准二维CrGeTe_(3)的间接带隙大小为0.38 eV;在1 THz附近的折射率约为3.2,吸收系数约为380 cm^(-1);780 nm激光泵浦后的光载流子符合双指数弛豫过程,存在快慢两个寿命,由电子-空穴对的复合主导,复光电导率的Drude-Smith模型拟合展示了微观系统的相关参量随时间的演化.本文主要展示了CrGeTe_(3)在太赫兹波段的光谱及其相关性质,对光电子学等领域的研究具有借鉴意义.

关键词：范德瓦耳斯铁磁半导体时间分辨光谱太赫兹光谱

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非线性克尔效应对飞秒激光偏振的超快调制

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物理学报 2018年第23期67卷 212-218页

作者：林贤金钻明李炬赓郭飞云庄乃锋陈建中戴晔阎晓娜马国宏上海大学物理系上海200444 上海光机所-上海科技大学超强超短激光及其应用联合实验室上海201210 福州大学化学化工学院福州350002

研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li:NaTb (WO_4)_2磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.... 详细信息

研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li:NaTb (WO_4)_2磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.19 THz.这种超快偏振调制现象可以解释为,抽运-探测实验构置中,前向传播的抽运光诱导的光学克尔非线性引起被晶体远端表面所反射的背向传播的探测光脉冲偏振面的额外旋转.通过改变抽运光的圆偏振旋性可以控制探测光调制信号的相位和振幅.实验结果表明,非线性光学克尔效应可以作为一种全新的手段,在磁光晶体中实现近红外飞秒激光以太赫兹频率的超快偏振调控.这将在超快磁光调制器等全光器件中得以应用.实验结果将有助于偏振依赖的超快动力学过程的研究.

关键词：超快光谱克尔效应磁光效应太赫兹

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有机金属卤化物钙钛矿薄膜中的光诱导载流子动力学和动态带重整效应

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物理学报 2019年第1期68卷 309-316页

作者：赵婉莹库治良金钻明刘伟民林贤戴晔阎晓娜马国宏姚建铨上海大学理学院物理系上海200444 武汉科技大学材料合成与加工先进技术国家重点实验室武汉430070 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210 上海科技大学物质学院上海201210 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300110

近年来有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池因具有光电能量转换效率高、制备工艺简单等优点,引起了学术界和产业界的广泛关注,其优异的光电特性逐渐在能源领域展现出独特的优越特性.在短短几年内,有机-无机混合物钙钛矿太阳能电池的能... 详细信息

近年来有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池因具有光电能量转换效率高、制备工艺简单等优点,引起了学术界和产业界的广泛关注,其优异的光电特性逐渐在能源领域展现出独特的优越特性.在短短几年内,有机-无机混合物钙钛矿太阳能电池的能量转换效率已经高达23%,发展速度逐步赶上甚至超越了成熟的硅太阳能电池.本文利用飞秒瞬态吸收光谱,对二步法制备的(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3和(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3/Spiro-OMeTAD有机-无机卤化物钙钛矿薄膜材料的激发态动力学进行了对比研究,详细讨论了两种薄膜样品中的电荷载流子产生与复合机制.通过紫外-可见吸收光谱测得钙钛矿薄膜(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3和(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3/Spiro-OMeTAD的吸收光谱与CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜材料的双价带结构相对应.从瞬态吸收光谱中,观察到760 nm附近的光致漂白信号,此时的载流子复合过程符合二阶动力学过程,而在约550—700 nm光谱范围内则是光诱导激发态吸收信号.实验结果表明,(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3钙钛矿薄膜样品中光生载流子主要的弛豫途径是自由电子和空穴的复合.抽运光激发样品使价带中的电子跃迁到导带,随着延迟时间的增加,电子和空穴复合,光谱发生红移现象.所观察到的带重整效应可以根据Moss-Burstein效应解释.相比较而言,(5-AVA)_(0.05)(MA)_(0.95)PbI_3/Spiro-OMeTAD钙钛矿薄膜样品在光激发后电子和空穴分离,空穴迅速转移到空穴传输层,这将导致样品吸收度增加,漂白信号快速恢复,电子-空穴的复合不再对漂白信号的弛豫动力学起主导作用,同时也削弱了带重整现象.本文的实验结果对半导体有机-无机金属卤化物钙钛矿薄膜在光伏领域的应用具有重要意义,为今后高效、稳定的钙钛矿太阳电池的研究提供了参考.

关键词：有机卤化钙钛矿超快瞬态光谱电子-空穴复合带重整

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铁磁异质结构中的超快自旋流调制实现相干太赫兹辐射

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物理学报 2018年第19期67卷 245-252页

作者：张顺浓朱伟骅李炬赓金钻明戴晔张宗芝马国宏姚建铨上海大学理学院物理系上海200444 复旦大学信息科学与工程学院上海200082 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300110

利用飞秒激光脉冲在生长于二氧化硅衬底上的W/CoFeB/Pt和Ta/CoFeB/Pt两类铁磁/非磁性金属异质结构中实现高效、宽带的相干THz脉冲辐射.实验中, THz脉冲的相位随外加磁场的反转而反转,表明THz辐射与样品的磁有序密切相关.为了考察三层膜... 详细信息

利用飞秒激光脉冲在生长于二氧化硅衬底上的W/CoFeB/Pt和Ta/CoFeB/Pt两类铁磁/非磁性金属异质结构中实现高效、宽带的相干THz脉冲辐射.实验中, THz脉冲的相位随外加磁场的反转而反转,表明THz辐射与样品的磁有序密切相关.为了考察三层膜结构THz辐射的物理机制,分别研究了构成三层膜结构的双层异质结构(包括CoFeB/W, CoFeB/Pt和CoFeB/Ta)的THz辐射.实验结果都与逆自旋霍尔效应相符合, W/CoFeB/Pt和Ta/CoFeB/Pt三层膜结构所辐射的THz强度优于同等激发功率下的ZnTe (厚度0.5 mm)晶体.此外,还研究了两款异质结构和ZnTe的THz辐射强度与激发光脉冲能量密度的关系,发现Ta/CoFeB/Pt的饱和能量密度略大于W/CoFeB/Pt的饱和能量密度,表明自旋电子在Ta/CoFeB/Pt中的界面积累效应相对较小.

关键词：太赫兹波超快光谱自旋流逆自旋霍尔效应

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基于超快电子自旋动力学的太赫兹辐射研究进展

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中国激光 2019年第5期46卷 53-65页

作者：金钻明宋邦菊李炬赓张顺浓阮舜逸戴晔阎晓娜林贤马国宏姚建铨上海大学理学院物理系上海200444 上海科技大学-上海光学精密机械研究所超强超快联合实验室上海201210 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300110

回顾了近年来利用超快自旋动力学过程产生太赫兹(THz)辐射的研究进展。介绍了基于逆自旋霍尔效应和逆Rashba-Edelstein效应的瞬态自旋流-电荷流转换,指出铁磁/非磁性异质结构已被用于设计低成本、高效率的THz辐射源。通过优化膜厚、生... 详细信息

回顾了近年来利用超快自旋动力学过程产生太赫兹(THz)辐射的研究进展。介绍了基于逆自旋霍尔效应和逆Rashba-Edelstein效应的瞬态自旋流-电荷流转换,指出铁磁/非磁性异质结构已被用于设计低成本、高效率的THz辐射源。通过优化膜厚、生长条件、衬底和结构,可进一步提高基于自旋电子学的THz发射器的效率和带宽。简述了THz发射光谱在研究超快自旋泽贝克效应形成动力学中的应用。

关键词：非线性光学太赫兹辐射超快光谱自旋流逆自旋霍尔效应自旋泽贝克效应

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高通量制备的SmxPr1-xFeO3晶体中反铁磁自旋模式和晶体场跃迁的太赫兹光谱

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物理学报 2020年第20期69卷 137-143页

作者：方雨青金钻明陈海洋阮舜逸李炬赓曹世勋彭滟马国宏朱亦鸣上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程中心太赫兹光谱与影像技术协同创新中心上海200093 上海大学理学院上海200444 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210 同济大学上海智能科学与技术研究院上海200092

太赫兹辐射已经成为研究稀土铁氧化物(RFeO3)的远红外响应和电子自旋特性的有效手段.本文研究了高通量制备的稀土共掺杂SmxPr1–xFeO3单晶在零磁场下的反铁磁自旋模式(qAFM)和稀土离子的晶体场跃迁.利用透射型太赫兹时域光谱,实验测得Sm... 详细信息

太赫兹辐射已经成为研究稀土铁氧化物(RFeO3)的远红外响应和电子自旋特性的有效手段.本文研究了高通量制备的稀土共掺杂SmxPr1–xFeO3单晶在零磁场下的反铁磁自旋模式(qAFM)和稀土离子的晶体场跃迁.利用透射型太赫兹时域光谱,实验测得Sm0.2Pr0.8FeO3和Sm0.4Pr0.6FeO3单晶的qAFM共振频率位于PrFeO3单晶和SmFeO3单晶的qAFM共振频率(分别为0.57和0.42 THz)的连线上.SmxPr1–xFeO3的qAFM模式频率随Sm^3+离子掺杂浓度的增大而增大.实验结果表明,Sm0.4Pr0.6FeO3在160 K左右发生温度诱导的自旋重取向相变.当晶体温度低于80 K,晶体场效应导致Sm0.2Pr0.8FeO3的吸收谱在0.5 THz附近出现宽带吸收峰.目前的研究结果表明,太赫兹光谱数据有助于检测高通量制备稀土铁氧体的晶体质量和稀土元素含量,并将提高稀土掺杂对材料物性调控的分析能力.

关键词：太赫兹时域光谱反铁磁稀土铁氧体自旋共振

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Y3Fe5O12(YIG)/Pt异质结构中基于超快自旋塞贝克效应产生太赫兹相干辐射研究

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物理学报 2020年第20期69卷 128-136页

作者：宋邦菊金钻明郭晨阳阮舜逸李炬赓万蔡华韩秀峰马国宏姚建铨上海大学物理系上海200444 上海理工大学太赫兹技术创新研究院上海市现代光学系统重点实验室光学仪器与系统教育部工程中心太赫兹光谱与影像技术协同创新中心上海200093 中国科学院物理研究所北京100190 上海科技大学-上海光机所超强超快联合实验室上海201210 同济大学上海智能科学与技术研究院上海200092 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300110

铁磁/非磁异质结构中的超快自旋流-电荷流转换实现相干太赫兹辐射得到了广泛研究.热自旋电子学结合了热输运与磁输运,可以有效地产生和探测自旋的非平衡输运.本文利用飞秒激光脉冲激发铁磁绝缘体钇铁石榴石(Y3Fe5O12,YIG)/Pt异质结构,... 详细信息

铁磁/非磁异质结构中的超快自旋流-电荷流转换实现相干太赫兹辐射得到了广泛研究.热自旋电子学结合了热输运与磁输运,可以有效地产生和探测自旋的非平衡输运.本文利用飞秒激光脉冲激发铁磁绝缘体钇铁石榴石(Y3Fe5O12,YIG)/Pt异质结构,通过超快自旋塞贝克效应(SSE)产生太赫兹(THz)相干辐射.实验中,THz脉冲的相位随外加磁场和激光入射样品顺序的反转而反转,表明THz辐射与界面温度梯度的方向密切相关.为了考察界面对THz辐射性能的影响,系统地研究了YIG/Pt异质结构不同退火处理后的THz辐射情况.实验发现,生长在Gd3Ga5O12(GGG)衬底上的YIG/Pt经退火处理后再原生一层Pt膜,其THz辐射强度提高了一个数量级.归因于退火后增强了YIG/Pt界面的自旋混合电导率.此外,还研究了生长在高阻Si衬底上退火后优化结构的能量密度与THz辐射强度的关系,拟合得到饱和能量密度约为1.4 mJ/cm2.实验结果表明,YIG/Pt异质结构的界面调控能够优化THz辐射特性,为基于超快SSE自旋电子学太赫兹发射器开辟了新的途径.

关键词：太赫兹辐射超快光谱自旋塞贝克效应逆自旋霍尔效应

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