[發(fā)明專利]磁光器件、磁光控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210163280.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114690456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐坤;朱靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/09
• 分類號(hào): G02F1/09
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 顏瀟

1.一種磁光器件，其特征在于，所述磁光器件包括：

磁光薄膜(100)，所述磁光薄膜(100)的材料包括含鉍元素的過(guò)渡族金屬氧化物；

絕緣襯底(200)，所述磁光薄膜(100)外延生長(zhǎng)在所述絕緣襯底(200)上；

所述磁光薄膜(100)表面形成有重金屬薄膜陣列(300)，所述重金屬薄膜陣列(300)用于基于施加的不同方向的電流改變所述磁光薄膜(100)的面外磁化方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述過(guò)渡族金屬氧化物包括3d過(guò)渡族金屬氧化物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)的厚度小于100納米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)通過(guò)激光脈沖沉積方法外延生長(zhǎng)在所述絕緣襯底(200)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)通過(guò)液相外延方法外延生長(zhǎng)在所述絕緣襯底(200)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述重金屬薄膜陣列(300)中的金屬元素包括鉑、鉭和鉍。

7.一種磁光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述磁光控制系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1-6所述的磁光器件、以及電源(400)和金屬引線(500)，其中：

所述電源(400)，用于提供電流；

所述金屬引線(500)，分別與重金屬薄膜陣列(300)和所述電源(400)相連，用于向所述重金屬陣列引入電流。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述磁光控制系統(tǒng)還包括：

外置偏振光(600)；

探測(cè)裝置(700)，用于探測(cè)所述外置偏振光(600)透射穿過(guò)磁光薄膜(100)后所述外置偏振光(600)偏振面的旋轉(zhuǎn)角。

9.一種磁光控制方法，其特征在于，所述磁光控制方法應(yīng)用于如權(quán)利要求8所述的磁光控制系統(tǒng)，所述方法包括：

控制外置偏振光(600)透射穿過(guò)磁光薄膜(100)；

利用電源(400)通過(guò)金屬引線(500)向重金屬薄膜陣列(300)提供不同方向電流，利用所述重金屬薄膜陣列(300)的自旋軌道轉(zhuǎn)距效應(yīng)改變所述磁光薄膜(100)面外磁化方向；

利用探測(cè)裝置(700)探測(cè)透射穿過(guò)所述磁光薄膜(100)的所述外置偏振光(600)偏振面的旋轉(zhuǎn)角變化；

利用所述探測(cè)裝置(700)的探測(cè)結(jié)果反映磁光器件工作狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁光控制方法，其特征在于，所述利用所述重金屬薄膜陣列(300)的自旋軌道轉(zhuǎn)距效應(yīng)改變所述磁光薄膜(100)面外磁化方向包括：

當(dāng)所述重金屬薄膜陣列(300)中通過(guò)所述不同方向電流時(shí)，所述重金屬薄膜陣列(300)內(nèi)部形成不同方向的有效場(chǎng)，所述有效場(chǎng)帶動(dòng)所述磁光薄膜(100)面內(nèi)自旋取向翻轉(zhuǎn)，從而使得所述磁光薄膜(100)面外磁化方向翻轉(zhuǎn)。