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摘要：研究小组通过在反铁磁体HoFeO3中制造螺旋状的金属超材料结构，并在样品中产生高达2特斯拉的太赫兹磁场，观察到了由于巨大的自旋振荡引起的非线性响应.

关键词：太赫兹波、自旋振荡、非线性自旋响应、反铁磁体HoFeO3、超快自旋电子

研究小组开发了一种可以在材料内部将入射的太赫兹磁场强度增强约200倍的技术，并通过大振幅激发自旋，成功观察到了自旋运动的非线性。

近年来，除了传统电子器件中使用的电子之外，人们还在研究使用自旋作为信息载体的方法，这是下一代计算和信息处理技术的一个方向。因此，如何通过光来有效地激发和控制材料中的自旋运动，以及理解自旋运动成为了重要的课题。

人们认为，具有在太赫兹频段高速振荡的自旋的反铁磁体尤其有望应用于高速设备的运行，并且需要通过太赫兹波激发来控制自旋。本研究中，研究小组通过在反铁磁体HoFeO₃中制造螺旋状的金属超材料结构，并在样品中产生高达2特斯拉的太赫兹磁场，观察到了由于巨大的自旋振荡引起的非线性响应。

新开发的高效收集太赫兹波并引发巨大磁化变化的方法有望加深人们对自旋动力学的理解，并有望应用于超快磁化开关、太赫兹波/自旋转换器等超快自旋电子技术。

显示自旋振荡的非线性频率分量（二次谐波分量（蓝色）、三次谐波分量（紫色））是如何通过太赫兹磁场脉冲激发自旋振荡产生的概念图

研究员评论

“‘通过光来控制物理特性以及创造新的物理特性’是光学物理学领域的终极目标之一。而我们的目标之一是通过用太赫兹波驱动表征固态特性的基本激发来控制物理特性。本研究成果是通过太赫兹波以大振幅驱动磁性体中的自旋，从而产生非线性太赫兹响应。未来，我们想使用光和太赫兹驱动来发现具有重大实用性意义的新现象。”

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通过太赫兹波和自旋振荡的高效耦合发现巨大自旋响应