Я.В. Туркин – ст. науч. сотрудник, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: turkin.yaroslav@gmail.com

А.С. Губина – студент,  кафедра «Электронные приборы и системотехника», 

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. E-mail: anna.gubina1@icloud.com

Постановка проблемы. Оптическая генерация спиновой поляризации позволяет управлять спинтронными устройствами при помощи света. Эффективность оптической спиновой генерации в двумерных материалах зависит от величины фотоиндуцированной спиновой поляризации. Решение дифференциальных уравнений для эволюции матрицы плотности для системы безмассовых носителей заряда позволяет установить величину неравновесной спиновой поляризации, возникающей при облучении двумерного материала светом.

Цель. Показать теоретически, что при облучении светом с круговой поляризацией двумерного материала, обменносвязанного с магнитной подложкой, возникает неравновесная спиновая поляризация и вращающий момент, действующий на намагниченность подложки.

Результаты. Установлено, что для фиксированного электронного состояния при резонансном возбуждении светом с круговой поляризацией величина неравновесной спиновой поляризации может достигать значения 0,05. Показано, что двумерные материалы при облучении светом способны индуцировать вращательный момент, который возбуждает колебания намагниченности в подложке.

Практическая значимость. Возбуждение спиновой поляризации в двумерных материалах позволяет осуществлять спиновую инжекцию в немагнитные диэлектрики и металлы, а также переключать намагниченность в тонких ферромагнитных и антиферромагнитных пленках. Это открывает перспективы для создания быстрых и компактный оптоспинтронных устройств, таких как генераторы ТГц-излучения.

1. Manchon A. et al. New perspectives for Rashba spin-orbit coupling // Nature Materials. 2015. № 14. С. 871−882.
2. Fabian J. et al. Semiconductor spintronics // Acta Phys. Slovaca. 2007. № 57. С. 565−907.
3. Cheng R. et al. Terahertz Antiferromagnetic Spin Hall Nano-Oscillator // Physical Review Letters. 2016. № 20. С. 207603.
4. Maksymov I.S. Magneto-Plasmonics and Resonant Interaction of Light with Dynamic Magnetisation in Metallic and All-MagnetoDielectric Nanostructures // Nanomaterials. 2015. № 5. С. 577−613.
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Физматлит. 2004.