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少原子层薄材料 [1–3] 的合成引发了大规模研究的火花,旨在操控其宏观特性。最近,二维磁有序材料也已生成。[4–7] 这些化合物的长程磁序似乎极易受到晶格畸变的影响,这是因为磁各向异性在稳定二维磁体中的长程有序方面发挥了作用。[8] 通过各种机制超快产生声子已被证明是在基本时间尺度上驱动和控制块体磁体自旋动力学的有力工具。[9–14] 这种途径也适用于范德华二维材料晶体,最近在铁磁 CrI 3 晶体中发现动态自旋晶格耦合就证明了这一点。 [15] 从自旋电子学角度来看,二维反铁磁体与铁磁体相比具有几个基本优势。主要优势在于基态更稳定,磁共振频率在 THz 范围内,比铁磁体高几个数量级。至关重要的是,反铁磁磁子与声子的耦合处于光学声子的能量范围内,这导致了最近有关二维反铁磁材料中杂化磁子-声子准粒子的报道。[16–20] 因此,光驱动的集体晶格模式具有在二维反铁磁体中光学控制长程磁序的潜力,这是基于已证实的可能性,即使光子能量远离其本征频率,也可以完全相干地驱动此类模式[21,22],也基于它们与磁子的强耦合。在此背景下,过渡金属三硫属磷酸盐(MPX3,其中M = Ni、Fe、Mn、... 和X = S、Se)代表了一类有趣的范德华反铁磁体。[23–26] 虽然据报道在独立的 NiPS3 块体单晶中 [27] 可以产生光学磁振子,但这种材料缺乏可扩展性到二维极限。事实上,实验证明,NiPS3 的单原子层在磁排序上与 MnPS3 [28] 和 FePS3 [25] 并无不同。
最近,具有 25 nm T 栅极的 InP 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 已被证明可在 1.1 THz 下放大 [1],这使得传统电子设备在太赫兹应用方面比光学设备更具竞争力。尽管积极推动 T 栅极的占用空间变得更短以实现更高的工作频率现已成为热门研究课题,但针对 100 nm 以下 T 栅极的稳健且经济高效的 T 栅极工艺仍然是行业的首要任务。在本文中,我们将展示格拉斯哥大学在超短 T 栅极工艺开发方面的最新进展。该工艺涉及在 PMMA/LOR/CSAR 三层 EBL 光刻胶堆栈上进行单次电子束光刻 (EBL) 曝光。通过仔细控制光刻胶厚度、电子束剂量以及适当的显影剂和显影时间,我们开发了一种可靠且稳健的工艺,用于具有各种脚和头长度的 T 栅极。图 1 显示了 GaAs 半绝缘基板上典型 T 栅极的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。与最先进的 T 门工艺[3][4]相比,新工艺具有多项优势,并且有可能将 HEMT 的 THz 操作占用空间进一步缩小至 20 纳米以下。我们将在会议上更详细地阐述该工艺。
快速发展的现代光通信系统需要小型电光器件,其光学特性需要能够大幅度快速变化。这种纳米级器件可以用作数据存储或片上数据链路的光互连。[1] 在过去的几十年中,基于量子阱结构的电吸收 (EA) 调制器已被提出在高速光网络中发挥特别有前景的作用。[2,3] 利用量子限制斯塔克效应 (QCSE),这些材料的光学特性可以通过沿限制轴的外部电场进行调制,即通过倾斜势阱。由于这种“倾斜”的价带和导带,相关的最低能量电子和空穴波函数将定位在势阱的相对侧,从而导致带隙附近的吸收光谱发生变化。这种场诱导调制的典型特征是波函数之间的重叠积分降低,相关光学跃迁的振荡器强度降低,以及跃迁能量降低,这表现为吸收带边缘红移。[4–6]
Carrier Frequency 240 GHz Distance 1 m Bandwidth 5 GHz 15 GHz 25 GHz 35 GHz Transmit Power 5 dBm TX/RX Antenna Gain 7 dBi TX/RX Lens Gain 14 dB Path Loss -80 dB Implementation Loss -8 dB Received Level -41 dBm Thermal Noise -77 dBm -72.2 dBm -70 dBm -68.5 dBm Noise Figure 15 dB RX SNR 21 DB 16.2 DB 14 DB 12.5 DB调制64-QAM 16-QAM 16-QAM 8-PSK SNR @ ber
Active Tunable THz Metamaterial Array Implemented in CMOS Technology Yongshan Liu 1,2,3 † , Tong Sun 1,2 † , Xiaojun Wu 4 *, Zhongyang Bai 4 , Yun Sun 1,3 , Helin Li 1,2 , Haoyi Zhang 1 , Kanglong Chen 4 , Cunjun Ruan 4 , Yuzu Sun 1,2 , Yuanqi Hu 1,2,3 , Tianxiao Nie 1,2,3 *, Lianggong Wen 1,2,3 * 1 School of Microelectronics, Beihang University, Beijing, 100191, China. 2 Beihang-Goertek Joint Microelectronics Institute, Qingdao Research Institute, Beihang University, Qingdao, 266000, China. 3 Hefei Innovation Research Institute, Beihang University, Hefei 230013, China. 4 School of Electronics and Information Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China. † These authors contributed equally to this paper. *Correspondence: Lianggong Wen Email: wenlg@buaa.edu.cn Tianxiao Nie Email: nietianxiao@buaa.edu.cn Xiaojun Wu Email: xiaojunwu@buaa.edu.cn Abstract
自半导体二极管激光的演示和基于SI的晶体管技术的高度流行以来,硅的激光构成了硅光子学的长期目标。1的基于SI的激光的显着优势应是由高收益制造工艺产生的,以便在高量的情况下允许低成本,但还可以从光子集成电路中启用低成本的光子系统。实现基于SI的频带间激光器的主要问题是IV组材料的间接带隙,这导致辐射推荐率较差。已经开发了几种溶液来实现硅的激光作用。2–6在Quantum级联结构中采用suber子带过渡是一个令人兴奋的选择,因为此类过渡与带隙的性质无关。到目前为止,量子级联激光器(QCL)7仅在Polar III – V复合半导体材料
将电子自旋纳入电子设备是旋转的核心思想。[1]这个不断增长的研究领域最终旨在在Terahertz(THZ)速率上产生,控制和检测自旋电流。[2]要实现这种高速自旋操作,旋转轨道相互作用(SOI),尽管很弱,但它起着关键作用,因为它将电子的运动与旋转状态相结合。[3]从经典的角度来看,SOI可以理解为旋转依赖性的有效磁场,该磁场会在相反的方向上偏转转移旋转和旋转传导电子(见图1 A)。SOI的重要后果是旋转厅效应(SHA)[4]及其磁反部分,即异常效果(AHE)。[5,6]在带有SOI的金属中,她将电荷电流转换为横向纯自旋
将电子自旋融入电子设备是自旋电子学的核心思想。[1] 这一不断发展的研究领域的最终目标是产生、控制和检测太赫兹 (THz) 速率的自旋电流。[2] 为了实现这种高速自旋操作,自旋轨道相互作用 (SOI) 虽然很弱,但却起着关键作用,因为它将电子的运动与其自旋态耦合在一起。[3] 从经典观点来看,SOI 可以理解为自旋相关的有效磁场,它使同向传播的自旋向上和自旋向下的传导电子偏向相反的方向(见图 1a)。SOI 的重要结果是自旋霍尔效应 (SHE) [4] 及其磁性对应物反常霍尔效应 (AHE)。[5,6] 在具有 SOI 的金属中,SHE 将电荷电流转换为横向纯自旋