Interface‐Mediated Ultrafast Spin Transfer and Terahertz Emission in Bi 2 Se 3 /Co Heterostructures

作者
Mingli Ge,Hui Li,Liping Tong,Runhua Zhang,Jinshan Wang,Tianci Liu,Jianwen Gao,Yan Zhang,Yang Ren,Jianquan Yao
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adom.71951
摘要

ABSTRACT Spintronic terahertz (THz) emitters are key building blocks for next‐generation THz technologies, and topological‐insulator/ferromagnet (TI/FM) heterostructures are among the most promising platforms owing to the highly efficient spin‐to‐charge conversion promised by their spin‐momentum‐locked surface states. A central unresolved question is whether a single characteristic TI thickness can simultaneously optimize the three processes governing emitter performance: femtosecond demagnetization, picosecond damping, and ultrafast spin‐to‐charge conversion. Here, this question is addressed through a multi‐observable study of Bi 2 Se 3 /Co heterostructures, correlating time‐resolved magneto‐optical Kerr effect measurements with THz emission spectroscopy across a Bi 2 Se 3 thickness series. All dynamical and interfacial parameters, demagnetization and recovery times, Gilbert damping, spin‐orbit‐coupling indicator, spin‐lattice coupling, spin‐mixing conductance, and THz amplitude, evolve nonmonotonically and share a common extremum at 10 nm, where demagnetization accelerates from 297 to 224 fs and THz emission peaks over a ∼1.7 THz bandwidth. Structural and static magnetic characterization varies smoothly across this thickness, excluding an abrupt structural origin; the optimum instead reflects a crossover from hybridized surface states in ultrathin films to bulk‐dominated transport in thicker films. These results establish a thickness design rule and a multi‐observable screening methodology for TI/FM heterostructures toward practical high‐efficiency spintronic THz sources.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CipherSage的应助被qq采纳,获得10
刚刚
刚刚
小依爱摸鱼完成签到,获得积分10
刚刚
lan完成签到,获得积分10
刚刚
高有财完成签到 ,获得积分10
1秒前
天外完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
sxlixin12的应助被欣慰元蝶采纳,获得10
1秒前
李健的应助被晓军采纳,获得10
1秒前
cheng完成签到 ,获得积分20
1秒前
体贴的青烟完成签到,获得积分10
2秒前
睡觉睡不醒完成签到,获得积分10
2秒前
exile完成签到,获得积分10
2秒前
molihuakai的应助被XY_zj采纳,获得10
2秒前
酷波er的应助被嘎嘎采纳,获得10
2秒前
鹏飞九霄完成签到,获得积分10
3秒前
苹果吐司完成签到 ,获得积分10
4秒前
kkk321完成签到,获得积分10
4秒前
可可完成签到,获得积分10
4秒前
luan发布了新的文献求助10
4秒前
dengzh完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
YGYANG发布了新的文献求助10
4秒前
Novo完成签到,获得积分10
5秒前
优秀的冬衣的应助被aaron采纳,获得10
6秒前
gonghe发布了新的文献求助10
6秒前
hhhhhhhh完成签到,获得积分20
6秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
6秒前
小橘子完成签到 ,获得积分10
6秒前
YingyingFan完成签到,获得积分10
6秒前
LVVVB完成签到,获得积分10
7秒前
华风完成签到,获得积分10
7秒前
条条大路通罗马完成签到,获得积分10
7秒前
dengzh发布了新的文献求助10
8秒前
不想做实验完成签到,获得积分20
8秒前
teeeed完成签到,获得积分10
8秒前
全球完成签到,获得积分10
8秒前
Nuyoah完成签到,获得积分10
8秒前
KKK发布了新的文献求助20
8秒前
回归熵发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521645
关于积分的说明 21535077
捐赠科研通 7694040
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413703
关于科研通互助平台的介绍 2539992
邀请新用户注册赠送积分活动 2453651