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太赫茲光譜在自旋電子學中的應用 版權信息
- ISBN：9787562863595
- 條形碼：9787562863595 ; 978-7-5628-6359-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
太赫茲光譜在自旋電子學中的應用 本書特色
"戰略前沿新技術——太赫茲出版工程”是華東理工大學出版社重大學術出版項目，得到了中國科學院雷嘯霖院士、中國工程院莊松林院士等國內知名專家學者的大力支持。 叢書總主編曹俊誠，中科院上海微系統與信息技術研究所研究員，國家杰出青年基金獲得者（2004）、中科院“百人計劃”入選者（2009）、國務院政府特殊津貼獲得者、國家科技部重大儀器專項首席科學家。 叢書共14分冊，具體分為太赫茲源、太赫茲探測及太赫茲應用三大部分，闡釋太赫茲測試過程中的各種前沿技術，詳細介紹太赫茲基礎性能研究以及太赫茲技術在國防、安全、通信、醫療、天文等諸多領域的應用，結合創作者多年的相關研究成果和實踐經驗，借鑒和歸納總結國內外相關研究領域專家學者和科研人員的研究成果，是國內首套全面、詳細介紹太赫茲技術的原創叢書，代表了國內一流研究水平，為該領域專業人員提供關鍵技術參考，旨在加強先進技術的研發、推廣和應用。 本書為“戰略前沿新技術——太赫茲出版工程”13分冊，全書采用80克雅質紙，彩色印刷。本書主要介紹了太赫茲光譜在自旋電子學中的應用,包括太赫茲概述和光譜技術、太赫茲波與磁有序介質的相互作用，以及太赫茲強場與電子自旋的非線性相互作用。本書可作為太赫茲光譜、太赫茲自旋電子學等研究領域科研人員和相關學科研究生的參考書和工具書,為將要從事該研究的科研工作者提供一定的參考和借鑒,亦可供有關工程技術人員參考。
太赫茲光譜在自旋電子學中的應用 內容簡介
本書主要介紹了太赫茲光譜在自旋電子學中的應用,包括三個部分,首部分包括1~3章,介紹了太赫茲概述和光譜技術;第二部分為本書的重點,包括第4~6章,主要介紹了太赫茲波與磁有序介質的相互作用;第三部分包括第7、8章,介紹了太赫茲強場與電子自旋的非線性相互作用,進而實現自旋波的太赫茲非線性調控。本書可作為太赫茲光譜、太赫茲自旋電子學等研究領域科研人員和相關學科研究生的參考書和工具書,為將要從事該研究的科研工作者提供一定的參考和借鑒,亦可供有關工程技術人員參考。
太赫茲光譜在自旋電子學中的應用 目錄
1 THz輻射特點概述001
1.1 THz輻射及其應用簡述003
1.2 THz波與磁有序介質相互作用概述005
2 基于光子學方法THz輻射脈沖的產生與探測011
2.1 THz輻射脈沖013
2.1.1 光電導天線產生THz輻射脈沖013
2.1.2 光整流產生THz輻射脈沖017
2.2 THz輻射脈沖探測023
2.2.1 光電導天線探測技術024
2.2.2 自由空間電光取樣探測技術025
2.3 強THz輻射脈沖的產生028
2.3.1 切連科夫輻射(Cerenkovradiation)產生強THz輻射脈沖029
2.3.2 空氣等離子體產生太赫茲波033
2.3.3 飛秒脈沖光學差頻產生強THz輻射脈沖036
3 THz光譜技術039
3.1 THz時域光譜041
3.1.1 抽運探測技術041
3.1.2 THz時域光譜數據采集043
3.1.3 塊體材料THz光學參數的提取047
3.1.4 導電薄膜的THz復電導率的提取050
3.1.5 THz光譜分析053
3.1.6 幾種常見的介電函數模型054
3.2 THz時間分辨光譜057
3.2.1 光抽運THz探測光譜及應用057
3.2.2 THz抽運光探測光譜及應用060
3.2.3 THz抽運THz探測光譜及應用062
3.3 THz磁光效應及應用063
3.3.1 法拉第效應———透射測量064
3.3.2 克爾效應———反射測量066
3.3.3 THz波段法拉第旋轉角和橢圓率的測量067
4 太赫茲自旋波及其相干控制071
4.1 反鐵磁模式THz波共振激發及探測074
4.1.1 反鐵磁晶體磁結構及磁相變074
4.1.2 THz磁場對反鐵磁模式的共振激發077
4.1.3 RFeO3 中THz波段復磁導率和折射率計算082
4.2 RFeO3 自旋重取向相變THz探測085
4.2.1 溫度誘導自旋重取向086
4.2.2 磁場誘導自旋重取向095
4.2.3 稀土離子摻雜調控晶體自旋重取向103
4.3 自旋波的THz相干控制110
4.3.1 雙THz輻射脈沖對自旋波的相干控制110
4.3.2 單THz輻射脈沖對自旋波的相干控制:晶體各向異性114
4.4 晶體場中稀土離子的能級劈裂及選擇躍遷117
4.5 總結與展望126
5 基于電子自旋的THz傳輸特性127
5.1 等離子體激元介質中電子自旋依賴的THz傳輸129
5.1.1 基于磁性納米顆粒團簇的THz波調制129
5.1.2 基于亞波長雙金屬鐵磁/非磁微粒組合結構的THz調制133
5.2 自旋分辨的電子輸運參數的THz光譜研究137
5.2.1 巨磁阻效應138
5.2.2 磁輸運參數的THz探測141
5.3 THz頻段的反常霍爾效應145
5.3.1 霍爾效應、反常霍爾效應與自旋霍爾效應145
5.3.2 磁光效應與反常霍爾效應的理論聯系146
5.3.3 反常霍爾效應的THz探測148
6 基于電子自旋的THz輻射特性153
6.1 鐵磁薄膜超快退磁THz輻射156
6.2 瞬態逆自旋霍爾效應實現高功率THz輻射159
6.3 Rashba界面上的THz輻射171
6.4 飛秒激光誘導反鐵磁晶體的窄帶THz輻射特性174
6.5 順磁性晶體的THz切連科夫輻射179
6.6 本章小結181
7 THz強場與磁有序介質的非線性作用183
7.1 THz強磁場誘導非線性塞曼轉矩186
7.1.1 THz強磁場誘導反鐵磁非線性磁化動力學186
7.1.2 THz強磁場驅動自旋磁化翻轉190
7.1.3 自旋軌道矩驅動反鐵磁共振的THz光譜探測193
7.2 THz強場驅動超快磁動力學196
7.2.1 相位鎖定的強THz輻射脈沖誘導非共振磁動力學197
7.2.2 THz驅動超快自旋晶格散射201
7.3 THz強場驅動的有效磁場205
7.3.1 THz場驅動的各向異性場實現非線性自旋控制205
7.3.2 光驅動聲子產生有效磁場209
7.4 THz強場驅動反鐵磁體二次諧波產生213
7.5 本章小結218
8 腔結構中磁模式與THz的非線性耦合219
8.1 強耦合效應理論背景簡介222
8.1.1 經典諧振子模型223
8.1.2 半經典模型224
8.1.3 全量子力學模型224
8.2 一維光腔中THz光子與磁振子間的強耦合效應225
8.2.1 稀土鐵氧化物法布里珀羅腔中THz波與自旋波的強耦合效應226
8.2.2 一維光子晶體腔中THz波與二維電子氣朗道能級的強相互作用233
8.3 二維超結構光腔中THz光子與2DEG朗道能級間的強耦合效應237
8.4 稀土鐵氧化物中稀土離子能級與磁振子間的強耦合效應241
8.5 本章小結249
參考文獻250
索引260
1.1 THz輻射及其應用簡述003
1.2 THz波與磁有序介質相互作用概述005
2 基于光子學方法THz輻射脈沖的產生與探測011
2.1 THz輻射脈沖013
2.1.1 光電導天線產生THz輻射脈沖013
2.1.2 光整流產生THz輻射脈沖017
2.2 THz輻射脈沖探測023
2.2.1 光電導天線探測技術024
2.2.2 自由空間電光取樣探測技術025
2.3 強THz輻射脈沖的產生028
2.3.1 切連科夫輻射(Cerenkovradiation)產生強THz輻射脈沖029
2.3.2 空氣等離子體產生太赫茲波033
2.3.3 飛秒脈沖光學差頻產生強THz輻射脈沖036
3 THz光譜技術039
3.1 THz時域光譜041
3.1.1 抽運探測技術041
3.1.2 THz時域光譜數據采集043
3.1.3 塊體材料THz光學參數的提取047
3.1.4 導電薄膜的THz復電導率的提取050
3.1.5 THz光譜分析053
3.1.6 幾種常見的介電函數模型054
3.2 THz時間分辨光譜057
3.2.1 光抽運THz探測光譜及應用057
3.2.2 THz抽運光探測光譜及應用060
3.2.3 THz抽運THz探測光譜及應用062
3.3 THz磁光效應及應用063
3.3.1 法拉第效應———透射測量064
3.3.2 克爾效應———反射測量066
3.3.3 THz波段法拉第旋轉角和橢圓率的測量067
4 太赫茲自旋波及其相干控制071
4.1 反鐵磁模式THz波共振激發及探測074
4.1.1 反鐵磁晶體磁結構及磁相變074
4.1.2 THz磁場對反鐵磁模式的共振激發077
4.1.3 RFeO3 中THz波段復磁導率和折射率計算082
4.2 RFeO3 自旋重取向相變THz探測085
4.2.1 溫度誘導自旋重取向086
4.2.2 磁場誘導自旋重取向095
4.2.3 稀土離子摻雜調控晶體自旋重取向103
4.3 自旋波的THz相干控制110
4.3.1 雙THz輻射脈沖對自旋波的相干控制110
4.3.2 單THz輻射脈沖對自旋波的相干控制:晶體各向異性114
4.4 晶體場中稀土離子的能級劈裂及選擇躍遷117
4.5 總結與展望126
5 基于電子自旋的THz傳輸特性127
5.1 等離子體激元介質中電子自旋依賴的THz傳輸129
5.1.1 基于磁性納米顆粒團簇的THz波調制129
5.1.2 基于亞波長雙金屬鐵磁/非磁微粒組合結構的THz調制133
5.2 自旋分辨的電子輸運參數的THz光譜研究137
5.2.1 巨磁阻效應138
5.2.2 磁輸運參數的THz探測141
5.3 THz頻段的反常霍爾效應145
5.3.1 霍爾效應、反常霍爾效應與自旋霍爾效應145
5.3.2 磁光效應與反常霍爾效應的理論聯系146
5.3.3 反常霍爾效應的THz探測148
6 基于電子自旋的THz輻射特性153
6.1 鐵磁薄膜超快退磁THz輻射156
6.2 瞬態逆自旋霍爾效應實現高功率THz輻射159
6.3 Rashba界面上的THz輻射171
6.4 飛秒激光誘導反鐵磁晶體的窄帶THz輻射特性174
6.5 順磁性晶體的THz切連科夫輻射179
6.6 本章小結181
7 THz強場與磁有序介質的非線性作用183
7.1 THz強磁場誘導非線性塞曼轉矩186
7.1.1 THz強磁場誘導反鐵磁非線性磁化動力學186
7.1.2 THz強磁場驅動自旋磁化翻轉190
7.1.3 自旋軌道矩驅動反鐵磁共振的THz光譜探測193
7.2 THz強場驅動超快磁動力學196
7.2.1 相位鎖定的強THz輻射脈沖誘導非共振磁動力學197
7.2.2 THz驅動超快自旋晶格散射201
7.3 THz強場驅動的有效磁場205
7.3.1 THz場驅動的各向異性場實現非線性自旋控制205
7.3.2 光驅動聲子產生有效磁場209
7.4 THz強場驅動反鐵磁體二次諧波產生213
7.5 本章小結218
8 腔結構中磁模式與THz的非線性耦合219
8.1 強耦合效應理論背景簡介222
8.1.1 經典諧振子模型223
8.1.2 半經典模型224
8.1.3 全量子力學模型224
8.2 一維光腔中THz光子與磁振子間的強耦合效應225
8.2.1 稀土鐵氧化物法布里珀羅腔中THz波與自旋波的強耦合效應226
8.2.2 一維光子晶體腔中THz波與二維電子氣朗道能級的強相互作用233
8.3 二維超結構光腔中THz光子與2DEG朗道能級間的強耦合效應237
8.4 稀土鐵氧化物中稀土離子能級與磁振子間的強耦合效應241
8.5 本章小結249
參考文獻250
索引260
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太赫茲光譜在自旋電子學中的應用 作者簡介
馬國宏，男，博士，教授，博士生導師，首批上海市 “東方學者”特聘教授。美國光學學會會員，新加坡材料研究會會員。上海大學理學院物理系副主任，主管研究生教育，電子信息科學與技術教研組組長。1993年畢業于河南大學，2001年獲復旦大學光學專業博士學位。2001-2005年在新加坡國立大學做Research Fellow。2005年至今，于上海大學擔任教授。在國內外學術期刊Physical Review B、Applied Physics Letters、Optics Letters、Optics Express等發表學術論文80余篇。 金鉆明，男，副教授，碩士生導師。2015年入選首屆上海高校青年東方學者， 2017年入選“晨光計劃”。入選2018年度上海市青年科技啟明星計劃。2013年獲上海大學博士學位，博士學位論文獲得2014年上海市研究生優秀成果（博士學位論文）。2013-2015年在德國馬克斯普朗克高分子研究所從事博士后研究工作。2015年9月起于上海大學任教，任特聘副研究員。2019年10月起于上海理工大學任副教授。從事超快激光時域光譜和太赫茲光譜學，研究領域主要涉及光子與凝聚態物質中電子自旋相互作用及其動力學的研究。目前主持一項國家自然科學基金青年項目和一項面上項目，參與一項國家自然科學基金重點項目。
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