테라헤르츠파 발생을 통한 반강자성체 내 초고속 스핀 전류 검출

국문 초록 (Abstract)

인접한 반평행 스핀 사이의 강력한 교환 상호작용에 의해 결정되는 반강자성의 스핀 동역학은 일반적으로 강자성체보다 1000배 빠른 THz 주파수대역이다. 이러한 동적 특성은 초고속 스위칭 장치에 적용될 수 있는 잠재적 토대를 마련하는데 의의가 있다. 스핀 전류의 시간 폭은 전체 스위칭 시간을 결정하는 중요한 요소이므로, 피코초 이하의 초고속 스위칭을 위한 THz 스핀 거동을 활용하기 위해서는 반강자성체 내 초고속 스핀 전류를 발생하고 능동적으로 조작하는 것이 필수적이다. 본 해설논문에서는 스핀트로닉 THz 발생법을 기반으로 반강자성체에서 THz 대역의 스핀 전류발생에 대한 최근 실험 결과들을 소개한다. 이 리뷰를 통해 반강자성체를 기반으로 한 초고직접도 초고속 자기 저항 메모리의 상용화에 보다 근접한 연구 결과를 제공하고, 반강자성 재료로만 구성된 차세대 스위칭 디바이스의 개발을 위한 초석을 마련하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The spin dynamics of antiferromagnets operates at THz frequencies, primarily driven by the robust exchange interaction between neighboring antiparallel spins, being typically 1000 times faster than that of ferromagnets. This dynamic characteristic lays the groundwork for potential applications to ultrafast switching devices. To unlock the THz spin dynamics for the sub-picosecond switching, it becomes imperative to both generate and actively manipulate the antiferromagnetic (AFM) spin currents because the spin currents play a pivotal role in determining the overall switching time. This review, particularly based on THz emission spectroscopy, delves into recent experimental findings of the generation of AFM spin currents in THz frequencies. These experiments serve as a cornerstone for the advancement of next-generation switching devices constructed entirely from AFM materials.

목차 (Table of Contents)

• I. 반강자성 스핀트로닉스 연구 개요
• II. 스핀트로닉 THz파 발생법
• III. 반강자성체 내 테라헤르츠 스핀 전류 발생 및 검출
• IV. THz 대역의 Coherent 반강자성 마그논 전류 발생 및 검출
• V. 맺음말
• References