科学家研究嵌入半导体铁磁纳米粒子系统，助力太赫兹磁化调制

未来，超高速磁矩电子学将必须皮秒（1万亿分之一秒）内的超快相干性磁化反败为胜。磁矩电子学主要研究固态器件中电子的磁矩和磁矩。虽然这最后有可能通过用于单环太赫兹脉冲的电离辐射构建，但它产生的磁化强度或调制的微小变化，迄今为止妨碍了这项技术的任何实际应用于。

一般指出，太赫兹脉冲的“磁场”组分是磁化相干性太赫兹号召的起源。不过，正如日本东京大学研究人员此前找到的，太赫兹脉冲的“电场”组分在半导体铁磁材料的太赫兹磁化调制中起着关键作用。

如今，该团队在美国物理学联合会（AIP）的《应用于物理快报》报告称之为，他们最初的找到为其研究映射半导体的铁磁性纳米颗粒获取了启发。他们的理论是，太赫兹脉冲在半导体中传播时能量损耗较小，因此太赫兹脉冲的电场可有效地应用于每个纳米粒子。为检验这一理论，研究团队用于了一种100纳米薄的半导体砷化镓薄膜，薄膜中映射了磁性砷化锰（MnAs）纳米颗粒。

“太赫兹脉冲在我们的薄膜中传播时能量损耗较小，从而使其以求击穿薄膜。这意味著强劲太赫兹电场——仅次于强度为200千伏／厘米——被均匀分布地应用于所有的铁磁性纳米粒子。

”东京大学副教授OhyaShinobu讲解说道，“由于磁矩—轨道相互作用，这种强劲电场通过调制MnAs纳米颗粒中的载流子密度诱导大磁化调制。”研究人员顺利取得了饱和状态磁化强度约20％的大调制，并且明确提出，太赫兹脉冲的电场组分在大调制中起着关键作用。

“我们的研究结果将带给皮秒内的超快相干性磁化反败为胜，而这将是超高速磁矩电子学的一项最重要技术。”Ohya说道。

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