자기 재구성이 가능한 토로이달 메타서피스

초록 한정된 차원에서 적용된 자기장 하에 전자 스핀을 활용하면 스핀 보조 조정 가능한 빛-물질 상호작용으로 이어질 수 있으며, 이는 차세대 광전자 장치를 위한 주파수 적응형 옵토스핀트로닉 구조 개발의 중요한 단계입니다. 이를 위해, 페로자성(FM)/비자성(NM) 다층 구조에서 유도된 스핀 의존 자기 수송 현상이 최근 전자기파를 동적으로 조절하기 위한 유용한 도구로 떠오르고 있습니다. 이러한 전제를 바탕으로, FM 층 사이에 샌드위치 처리가 된 NM 스페이서 층의 두께를 8에서 18 nm까지 체계적으로 변화시키며, 저강도(0에서 30 mT) 자기장 하에서 테라헤르츠 영역에서 다섯 층의 알루미늄(Al)/니켈(Ni) 기반 다층 박막을 연구합니다. 이러한 얇은 다층 필름은 30 mT의 적용된 자기장에 대해 약 40%의 전도도 변화를 나타냅니다. 동일한 다층 구성체를 활용하여 메타서피스 설계에서 자기장 유도 조정 가능성을 조사하며, 이는 동시에 토로이달, 쌍극자 및 기타 고차 모드를 나타냅니다. 나아가 다극 분석을 통해 비복사 토로이달 모드와 복사 쌍극자 모드가 각각 0-30 mT 자기장 하에서 거의 56% 및 183% 만큼 향상될 수 있음을 밝혀냅니다. 이러한 자기장 유도 복사 및 비복사 공진에 대한 동시에 제어는 차세대 테라헤르츠 자기 광전자 장치에 중요할 수 있습니다.