应兰州大学物理科学与技术学院、磁学与磁性材料教育部重点实验室范小龙教授邀请，中国工程物理研究院电子工程研究所、微系统与太赫兹研究中心冯正副研究员将于2019年6月28日访问我校并作学术报告。欢迎广大师生参加！

题目：基于自旋电子学和光学效应提升自旋太赫兹脉冲源的性能

时间：2019年6月28日（周五）下午14：30

地点：格致楼3016

摘要：近年来，自旋电子学和太赫兹两门学科交叉融合，形成了太赫兹自旋电子学这一新兴热门方向[1]。自旋太赫兹脉冲源利用铁磁/非磁异质结中的超快自旋流注入和逆自旋霍尔效应产生太赫兹脉冲[2]。此新型太赫兹脉冲源具有结构简单、易制备、偏振可调、频谱宽等优点，但最初其产生效率很低；如何提升其效率是决定其能否实用的关键。报告首先介绍我们课题组和国内外各个研究组从自旋电子学的角度出发提升其产生效率，主要方法有：选择大自旋霍尔角的非磁层、优化铁磁/非磁层厚度、同时利用前向和后向自旋流等；这些方法使其产生效率与商用ZnTe晶体相当 [3-5]。但是，此前的结构都存在一个弱点，它对飞秒激光的吸收率小于 50%，因此限制了其转换效率的提升。我们提出一种介质-金属光子晶体结构，利用激光在结构中的多重散射和干涉，使激光能量被限制于金属层中；这大大提高了激光的吸收率，从而提升了太赫兹转换效率。我们制备样品并进行测试，其激光吸收和太赫兹脉冲强度一一对应，并与理论计算高度吻合；相比于传统结构，介质-金属光子晶体的产生效率提升到原来的 1.7 倍。我们的工作从一个新的角度，也就是光的角度，去提升自旋太赫兹脉冲源的性能[6]。

[1] J. Walowski et al., Perspective: Ultrafast magnetism and THz spintronics. Journal of applied Physics 14,120 (2016).

[2] T. Kampfrath et al., Terahertz spin current pulses controlled by magnetic heterostructures. Nature nanotechnology 8, 256 (2013).

[3] T. Seifert et al., Efficient metallic spintronic emitters of ultrabroadband terahertz radiation. Nature photonics 10, 483 (2016).

[4] D. Yang et al., Powerful and tunable THz emitters based on the Fe/Pt magnetic heterostructure. Advanced Optical Materials 4, 1944 (2016).

[5] Y. Wu et al., High‐Performance THz Emitters Based on Ferromagnetic/Nonmagnetic Heterostructures. Advanced Materials 29, (2017).

[6] Z. Feng et al., Highly Efficient Spintronic Terahertz Emitter Enabled by Metal–Dielectric Photonic Crystal. Advanced Optical Materials, 1800965 (2018).

报告人简介：冯正，副研究员，2013年在南京大学取得凝聚态物理博士学位，随后进入中国工程物理研究院电子工程研究所/微系统与太赫兹研究中心工作，并负责建立起自旋电子学与太赫兹光谱实验室。主要研究兴趣为自旋电子学、太赫兹光谱及其交叉方向，在Adv. Opt. Mater.、Phys. Rev. B等期刊上发表SCI论文多篇，其中关于自旋霍尔角测量的论文单篇引用次数超过120次；授权国家发明专利3项。主持国家自然科学基金青年项目、国家科学挑战专题子课题、中物院科研设备能力提升课题、中物院太赫兹专项等多个项目。现担任Journal of Semiconductors编委，中国电子学会高级会员。