Исследователи научились управлять длиной волны отражённого лазерного луча при помощи электричества

Российские учёные обнаружили новый электрооптический эффект — электрическое переключение частоты лазерного луча, отражённого от поверхности металлической плёнки. Это явление может быть использовано для считывания информации в элементах магнитной памяти или для создания лазеров с перестраиваемой частотой, а также для электрооптических приборов нового поколения. Работа опубликована в Physical Review B.

Свет, проходя через тонкую плёнку ферромагнетика, взаимодействует со спиновыми волнами (магнонами). При этом при отражении света от ферромагнетика к энергии фотона может добавляться или вычитаться из неё энергия теплового магнона. Это даёт возможность получать частотный спектр отражённого луча, в котором частота модулирована тепловыми спиновыми волнами. Происходит неупругое рассеяние падающих фотонов на магнонах, которое подчиняется правилам отбора (закону сохранения энергии и импульса). В результате отражённый свет содержит информацию о том, какие спиновые волны имеются в ферромагнитной плёнке. Такая методика называется Бриллюэновским рассеянием света на спиновых волнах.

В своей новой работе российские учёные использовали это явление для того, чтобы исследовать спиновый ток в антиферромагнитной плёнке. С антиферромагнетиком трудно работать потому, что намагниченность этого материала мала. Чтобы решить проблему, на антиферромагнетик нанесли ферромагнетик и действовали по схеме, описанной выше. Если в антиферромагнетике что-либо происходит, спектр Бриллюэновского рассеяния света в соседнем ферромагнитном слое немедленно откликается даже на небольшие изменения в антиферромагнетике. Проводя данные эксперименты в образцах нанометровой толщины, физики обнаружили новый эффект: изменение цвета отражённого луча во время протекания