jbokor@berkeley.edu Spintronics领域涉及对固态设备中的旋转和电荷运输的研究。超快磁性涉及使用飞秒激光脉冲来操纵子秒时尺度上的磁性,包括无螺旋性无依赖性的全光开关。我们通过使用超快光电传输(Auston)开关使用Picsecond电荷电流脉冲结合了这些现象(图1)诱导铁磁GDFECO薄膜磁化的确定性,可重复的超快逆转[1]。使用9 ps持续时间电流脉冲,磁化强度在〜10 ps中反转,比任何其他电气控制的磁开关都要快一个数量级,并且展示了不需要旋转偏光电流或旋转旋转转移/Orbit/Orbit torques的根本新的电气开关机制。(图2)此外,开关所需的能量密度较低,投影仅需4 fj即可切换A(20 nm)3个单元。通过非平衡热激发的这种超快磁化逆转现象主要限于基于GD的Ferrimagnet,例如在图2所示的实验中使用的GDFECO合金。1和2。为了将这种快速开关与读数集成,需要具有高隧道磁力电阻(TMR)的磁性隧道连接。然而,对于使用GDFECO的设备报告的TMR值太小(≈0.6%),用于实际应用[2]。在存在面内对称性磁场的情况下,将电流脉冲应用于重金属/铁磁性薄膜异质结构。因此,切换具有独立光学脉冲的铁磁铁非常有趣,然后可以在高TMR存储器单元中作为存储层实现。We have shown how to transfer the ultrafast switching of GdFeCo to a ferromagnet (in our case Co/Pt multilayers) using Ruderman–Kittel–Kasuya– Yosida (RKKY) exchange coupling mediated HI- AOS of the ferromagnet layer driven by the HI-AOS of the ferrimagnet layer [3, 4].该技术通常适用于其他铁磁体,然后可用于使用高TMR的开关磁性结构状态进行MTJ读数。我们还表明,6-10 ps持续时间电流脉冲可用于直接和确定性地切换通过自旋 - 轨道扭矩(SOT)[5]的铁磁薄钴膜的平面外磁化。取决于相对电流
2 加州理工学院物理、数学和天文学分部及量子技术联盟 (AQT),美国加利福尼亚州帕萨迪纳 91125 状态 光子具有许多有利于实现量子技术的特性 [1]:它们存在于环境条件下,通常不受环境噪声的影响,并且在一定程度上可以轻松产生、操纵和检测。由于它们还可以长距离传播而不会造成重大损失,因此单个光子非常适合量子密钥分发,旨在利用量子不确定性来保护远距离各方之间的消息。然而,光子的这些特性也为实现需要单个光子之间确定性相互作用的量子技术带来了挑战,例如用于光子量子信息处理。集成光子学将在实现长距离(例如全球)、中距离(例如城域或房间大小)和短距离(例如芯片间或芯片内)量子网络中发挥关键作用。但是,用于量子技术应用的光子学平台的性能需要比传统应用的要求好得多,并且在某些方面与传统应用的要求有所不同。例如,量子光子学平台需要:(i)超低损耗,以保存脆弱的量子态;(ii)能够精确控制光子的时间和光谱分布;(iii)允许快速、低损耗的光开关路由量子信息;(iv)能够在可见光和电信波长下工作,这两个波长下有许多单光子源和量子存储器工作,并且存在低损耗光纤;(v)具有强非线性,可高效地进行频率上变频和下变频、量子转导和纠缠光子对生成;(vi)允许集成光电探测器和操作电子设备。领先的集成光子平台硅和氮化硅由于缺乏二阶非线性而无法满足这些要求,这限制了它们的功能 [1]。虽然可以通过晶体改性或异质集成来解决这一问题,但仍需观察其中涉及的权衡因素,例如效率和可扩展性。薄膜铌酸锂 (TFLN) 已成为一种有前途的量子光子平台。LN 对光子透明(带隙约为 4 eV),具有强大的电光 (EO) 效应,允许使用微波快速改变光的相位,并且具有较高的二阶光学非线性,可通过铁电畴调制(即周期性极化)进行设计 [2]。重要的是,4 英寸和 6 英寸 TFLN 晶圆最近已实现商业化,这激发了人们对这一令人兴奋的材料平台的兴趣。
纳米级和特定的光学相互作用在纳米级的相互作用是一个迅速提高科学意义和技术相关性的话题。纳米级光 - 物质相互作用对于在生物光收集系统中的光转化为化学能以及人工光伏设备中的光到电流转换至关重要。这些相互作用定义了金属纳米结构的相当惊人的线性,尤其是非线性光学特性,因此是理解和操纵纳米级在表面等离子体(SP)激发形式的纳米级定位的关键。这种光定位现象正在发现,从癌症治疗和水分分裂或光催化的根本性相关应用到一般而言,到单分子(Bio-)传感。在用超短,飞秒的光脉冲照明金属纳米结构时,很容易达到局部局部强度,这些强度很容易产生高谐波辐射或将这些颗粒中的电子驱动到这些颗粒中,从而产生femtosecond Electon Electon Electron Electrone Electigrightimah intrighighighighightightige intrighightightimah rections intrighightightige sirtighightigh。混合纳米结构,包括金属,半导体和/或分子聚集体,可以在超快开关中找到全新的应用,或设计具有前所未有敏感性的新的光子晶体管。钻石纳米颗粒中氮空位的电子自旋激发是精心敏感的磁性传感器,在将来的信息处理中作为量子位有趣。在聚合膜上沉积金属纳米结构时,SP激发可能会导致局部光聚合,这可用于探测光学接近纤维或研究纳米级的光化学。纳米级光学的所有这些和许多其他新兴应用都呼吁广泛概述这一引人入胜的领域中正在进行的研究。这是本期特刊的目的 - 物质互动,以提供字段的概述。为此,我们在此领域收集了一系列25篇文章。本期特刊始于C Bauer和H Giessen [1]的有关上等离子晶体的线性光学特性的教程,并包括三篇评论论文和21篇原始文章。该教程之后是一篇有关基于等离子的光聚合及其在近距离传感和光化学中的应用的评论文章[2]。giugni等[3]对“绝热纳米焦焦”的基础和应用进行了有趣的综述,即,将sp polartons转化为纳米含量的sp,例如锥形金属taper虫。Peruch等人[4]的第三次审查仍在印刷中,讨论了基于金属纳米棒阵列的超快全光开关的光学特性。
摘要 :在线性介质中,折射率和吸收系数与光的强度无关,光的频率在介质中不会改变,频率仅取决于光源,重叠原理适用,光和光不能被控制(不会发生光子-光子相互作用)。在非线性环境中;折射率取决于光的强度,频率变化,重叠原理不适用,光可以通过光控制。非线性光学有许多应用,这些应用每天都变得越来越普遍。其中一些应用是光开关,全息图,激光物理,光通信。这些差异可以通过激光脉冲的形状及其与理论形式的偏差来解释,这通常很难确定。影响材料非线性参数测量精度的另一个因素是激光功率测量的不确定性和聚焦光束的腰部尺寸,与高斯分布的偏差,所研究材料的不均匀性等。线性是介质的属性,而不是光的属性。在没有非线性光学物质(空的空间)的情况下,无法观察到它。通过改变介质的性质,光会导致穿过该介质的光的性质发生变化,甚至是其自身的性质。高功率光源在穿过其所经过的材料时可能具有不同的能量(频率)值。如果施加的外部电场(E)的值足够大(使用高能强度光),则偏振矢量也将包括非线性效应。CS 2 被对非线性光学感兴趣的科学家接受为非线性测量的标准测试材料。CS 2 的一些应用是熏蒸、杀虫剂、溶剂、制造、健康影响。关键词:光学、激光、非线性光学、测量技术、Z 扫描、机械工程。简介纳米技术的改进和具有特定性质的新纳米材料的创造导致越来越需要研究新创造材料的光学特性的非线性。光学材料(包括有机材料)的非线性折射和非线性吸收对于使用强大激光源的系统中光学元件的运行至关重要。激光技术的发展和改进要求提高材料光学非线性研究过程的准确性和自动化程度。在实践中,有一些方法用于研究一种或另一种非线性效应。这些方法之一 Z 扫描方法特别适合同时研究与材料介电导率相关的两种非线性效应:非线性吸收和非线性折射。目前已使用两种改进方法:用于研究光学非线性吸收的开孔径 Z 扫描方法和用于研究材料非线性折射的闭孔径 Z 扫描方法。有机非线性光学领域为基础研究和技术应用提供了许多令人兴奋的机会。与微电子和基因工程等其他高科技领域一样,科学和技术可以预期会共享重要的相互作用,其中一个方面的进步可以促进另一个方面的进步
。▪2016年7月至9月:被邀请到堪培拉的澳大利亚国立大学。▪2012年7月:耶拿的Abbe Photonics教授邀请教授。▪2011年8月:马萨诸塞州理工学院的邀请教授。▪2010-2012:布雷西亚大学信息工程系主任。▪2010年7月至9月:马萨诸塞州理工学院邀请教授。1998–2003:布雷西亚大学自动电子系工程学院的副教授(科学纪律部门INF/02)。1994-1998:帕多瓦大学电子与计算机科学系工程学院的大学研究员(学科科学部门K02X)。founces 1996-1997:研究人员邀请了法国利多士大学的IRCOM(光学通信研究所和微波研究研究所)。1993–1994:美国新墨西哥大学(美国)的数学与统计系“访问研究讲师”。<89 div>教育:帕多亚大学电子工程学荣誉学位(学位论文:“光纤中的拉曼散射”。主管:C.G。教授有些人)。1990-1993:博士学位帕多亚大学的电子工程和电信(“纤维和波导中的全光开关”。主管:C.G。教授有些人)。1992年:帕多亚大学授予国外奖学金。1992年:帕多亚大学授予国外奖学金。1978年的保费和奖学金:X Philips for for X Philips for for X Philips for for for X Philips for for for X Philips for for for for X Philips for for for for for X Philips for for for for for X Philips for for for for for X Philips for for for for for X Philips年轻研究人员。1989年:意大利电信公司(SIP)的奖项在帕多亚大学获得了1989年最佳学位论文。 1991年:A。Gini基金会作为亚利桑那大学的访客学生奖。 2017:任命OSA(光学社会)的同胞“对离散和期刊非线性光子结构的重要贡献,以及纳米 - 安南纳斯和非线性纳米纳米官能设备的设计”。1989年:意大利电信公司(SIP)的奖项在帕多亚大学获得了1989年最佳学位论文。1991年:A。Gini基金会作为亚利桑那大学的访客学生奖。 2017:任命OSA(光学社会)的同胞“对离散和期刊非线性光子结构的重要贡献,以及纳米 - 安南纳斯和非线性纳米纳米官能设备的设计”。1991年:A。Gini基金会作为亚利桑那大学的访客学生奖。2017:任命OSA(光学社会)的同胞“对离散和期刊非线性光子结构的重要贡献,以及纳米 - 安南纳斯和非线性纳米纳米官能设备的设计”。