Nature communications · 2024
Terahertz oscillation driven by optical spin-orbit torque.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Huang Lin, Cao Yanzhang, Qiu Hongsong, Bai Hua, Liao Liyang, Chen Chong, Han Lei, Pan Feng, Jin Biaobing, Song Cheng
Аннотация
Antiferromagnets are promising for nano-scale oscillator in a wide frequency range from gigahertz up to terahertz. Experimentally realizing antiferromagnetic moment oscillation via spin-orbit torque, however, remains elusive. Here, we demonstrate that the optical spin-orbit torque induced by circularly polarized laser can be used to drive free decaying oscillations with a frequency of 2 THz in metallic antiferromagnetic Mn2Au thin films. Due to the local inversion symmetry breaking of Mn2Au, ultrafast a.c. current is generated via spin-to-charge conversion, which can be detected through free-space terahertz emission. Both antiferromagnetic moments switching experiments and dynamics analyses unravel the antiferromagnetic moments, driven by optical spin-orbit torque, deviate from its equilibrium position, and oscillate back in 5 ps once optical spin-orbit torque is removed. Besides the fundamental significance, our finding opens a new route towards low-dissipation and controllable antiferromagnet-based spin-torque oscillators.