DOI: https://doi.org/10.1063/5.0304951
تاريخ النشر: 2026-02-23
المؤلف: Wenlu Shi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخصائص المغناطيسية للأفلام الرقيقة
نظرة عامة
تناقش هذه القسم تطوير وأداء مُنبّهات تيراهيرتز المغناطيسية (STEs) التي تستخدم سبائك Pt$_x$Au$_{100-x}$، والتي تُظهر إنتاج إشعاع تيراهيرتز متفوق مقارنة بالأجهزة التقليدية المعتمدة على Pt. تحدد الدراسة Pt$_{75}$Au$_{25}$ كتركيب السبيكة الأمثل، حيث تحقق زيادة بنسبة 30% في قوة إنتاج تيراهيرتز في STEs ثنائية الطبقات CoFeB/Pt$_{75}$Au$_{25}$ مقارنةً بالمرجع المحسن CoFeB/Pt. علاوة على ذلك، في تكوينات ثلاثية الطبقات W/CoFeB/Pt$_{75}$Au$_{25}$، يُلاحظ تحسين بنسبة 10% في قوة تيراهيرتز مقارنةً بالثلاثية الطبقات المحسنة W/CoFeB/Pt.
تشير الأبحاث أيضًا إلى أن كفاءة STEs تنخفض عند التلدين لكل من Pt$_{75}$Au$_{25}$ والأجهزة المعتمدة على Pt، وذلك بسبب تكوين سبائك بينية. بشكل عام، تُظهر النتائج أن Pt$_{75}$Au$_{25}$ هو مرشح واعد لـ STEs عالية الأداء، مستفيدة من تأثير هول المغزلي الكبير لتعزيز الكفاءة بما يتجاوز أنظمة Pt التقليدية.
DOI: https://doi.org/10.1063/5.0304951
Publication Date: 2026-02-23
Author(s): Wenlu Shi et al.
Primary Topic: Magnetic properties of thin films
Overview
This section discusses the development and performance of spintronic terahertz emitters (STEs) utilizing Pt$_x$Au$_{100-x}$ alloys, which demonstrate superior THz radiation output compared to traditional Pt-based devices. The study identifies Pt$_{75}$Au$_{25}$ as the optimal alloy composition, achieving a 30% increase in THz output power in CoFeB/Pt$_{75}$Au$_{25}$ bilayer STEs relative to the optimized CoFeB/Pt reference. Furthermore, in W/CoFeB/Pt$_{75}$Au$_{25}$ trilayer configurations, a 10% enhancement in THz power is observed compared to the optimized W/CoFeB/Pt trilayer.
The research also notes that the efficiency of STEs decreases upon annealing for both Pt$_{75}$Au$_{25}$ and Pt-based devices, attributed to the formation of interfacial alloys. Overall, the findings position Pt$_{75}$Au$_{25}$ as a promising candidate for high-performance STEs, leveraging its substantial spin Hall effect to enhance efficiency beyond that of conventional Pt-based systems.