一种光学激发产生自旋极化电子和自旋电流的方法技术

一种利用光学激发产生自旋极化电子和自旋电流的方法，利用光学全反射在界面上所产生的倏逝波与位于该界面上产生自旋极化电子和自旋电流的功能层所包含的由表面等离激元金属材料构成的具有纳米特征尺寸的结构发生相互作用，激发表面等离激元，使共振跃迁的表面自由电子在表面等离激元金属材料构成的结构的表面有效磁场中发生自旋进动，形成共同的自旋磁矩分量，从而在产生自旋极化电子的功能层中产生了自旋极化电子，进而伴随着表面等离激元在表面（或界面）的传播而形成自旋电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子自旋器件领域，特别涉及一种产生自旋极化电子和自旋电流的方法。
技术介绍
基于自旋的电子学器件由于非易失、数据处理速度快、集成密度高和低功耗等方面的优势成为电子器件的一个发展趋势。目前产生自旋极化电子和自旋电流主要有两类方法电学方法和光学方法。其中电学方法主要包括(1)自旋扩散输运。通过铁磁金属做电极引入极化电子，即在铁磁金属与半导体材料的界面形成欧姆接触，在电场的驱动下将铁磁金属中的自旋极化电流引入到半导体材料中。由于铁磁金属与半导体的电阻失配率较高，以及铁磁金属本身自旋极化率较低，导致注入的效率较低(〈30%)。(2)自旋隧穿。利用铁磁金属(FM)-绝缘体-铁磁金属(FM)隧道结，隧穿势垒能够保持隧穿过程中的自旋极化。 但该方法依赖于在半导体上外延生长铁磁薄膜，要求形成尖锐的界面和高质量的Schottky 势垒，对加工工艺水平要求很高。(3)自旋弹道输运。利用弹道输运将铁磁材料中的自旋极化电子注入到半导体材料或非铁磁金属材料中。该方法与前一种方法一样，需要高质量的 Schottky势鱼,对加工工艺要求高。(4)利用稀磁半导体在磁场下的巨Zeeman分裂效应。 但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用光学激发产生自旋极化电子和自旋电流的方法，其特征在于：所述的方法为：光波从一种折射率为n1的光密介质以大于全反射临界角的入射角射向所述折射率为n1的光密介质和另一种折射率为n2的光疏介质构成的界面，n1>n2，在所述界面上发生全反射；在所述界面上存在产生自旋极化电子和自旋电流的功能层；所述的光学全反射产生了能透入所述产生自旋极化电子和自旋电流的功能层的倏逝波；所述的倏逝波与所述的功能层中由表面等离激元金属材料构成的结构发生相互作用，激发表面等离激元的产生，在所述的表面等离激元金属材料构成的结构上形成共振跃迁的表面自由电子；所述的表面等离激元金属材料构成的结构在自旋?轨道耦合相互作用下形...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫存极，韩立，顾文琪，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：