Оценка диапазона генерации спин-инжекционного ТГц генератора

Abstract

In our previous work devoted to the study of spin-injection mechanism of the THz- generation in magnetic junctions we established the relation between the frequency of generation and the angle between magnetizations of the contacting ferromagnetic, and also the spin polarization of the free electrons in these ferromagnetics. It is shown that the angle between magnetizations can vary from 0 degree to 180 degree. Based on the results of previous work, we make a qualitative assessment of the possibility of multi-frequency nature of THz radiation generation in a magnetic junction of the film-rode type. In a film-rod magnetic junction there are two possible areas of the film, in which there is radiation at two different frequencies. These are the area under the end face of the rod’s tip, where unidirectional magnetizations have different magnitudes and the area on the boundary of the rod, where multidirectional magnetizations have also different magnitudes. We make numerical assessment based on the simplified formula of the relation of radiation frequency to the directions and magnitude of magnetizations of layers. Numerical estimations are confirmed by experimental results.

• The injection of the spin via current
• terahertz radiation
• magnetic transition
• Layer magnetization
• radiative quantum transitions

Аннотация (на русском)

Оценка диапазона генерации спин-инжекционного ТГц генератора

На основании результатов предыдущих работ авторов проводится качественная оценка возможности многочастотного характера генерировании ТГц излучения в магнитном переходе типа стержень-пленка. Определены две возможные области пленки, из которых наблюдается излучение на двух различных частотах. Это область под торцем острия стержня и область по его границе. Результаты численной оценки подтверждены экспериментальными результатами.

For citation

References

1. Ю. В. Гуляев, П. Е. Зильберман, С. Г. Чигарев Спин-инжекционные генераторы терагерцевых волна основе металлических магнитных структур. // РЭ, 2015, том 60, № 5, с. 1-27
2. С.Г.Чигарев, А.И.Крикунов, П.Е.Зильберман и др.//Ток в системе зонд-тонкопленочная слоистая структура. РЭ.2009., том 54, №6, с. 742-746.
3. Е.А.Вилков, П.Е.Зилберман, Г.М.Михайлов, С.Г.Чигарев Магнитостатическое поле в ТГц структуре стержень-пленка//РЭ,2014, том 59, № 10, с. 1-10
4. Е.А. Вилков1, Г.М. Михайлов2, С.Г. Чигарев1, Ю.В. Гуляев1, В. Н. Коренивский3, С.А.Никитов1, А.Н. Славин4. Перестройка частоты спин-инжекционного излучения в магнитном контактном переходе//РЭ, 2-16, том 61, №9
5. Ю.В. Гуляев, П.Е. Зильберман, И.А. Маликов, Г.М. Михайлов, А.И. Панас, С.Г. Чигарёв, Э.М. Эпштейн. Спин-инжекционное терагерцевое излучение в магнитных переходах. Письма в ЖЭТФ 93, № 5, 289 - 292 (2011).
6. Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., С.И.Касаткин, Г.М. Михайлов, С.Г. Чигарев. Наблюдение терагерцевого излучения в структуре ферромагнетик-антиферромагнетик.// РЭ. 2013, том 58, № 7, с. 704
7. С. Г. Чигарёв, И. В. Маликов, Г. М. Михайлов//Исследование частотных характеристик спин-инжекционного излучателя в терагерцевом диапазоне с помощью дифракционной решетки. РЭ. 2013, том 58, №1, с. 1-6.