1 江苏省新能源技术工程实验室，南京 210046
2 南京邮电大学(NJUPT)理学院，南京 210046
最近，对二维铁磁材料的研究已成为自旋电子器件领域的热点。本文通过自旋极化密度泛函理论计算，设计出一种新型的二维材料Fe3As，其居里温度(Tc)为300 K，可达到室温。预测的二维Fe3As具有很强的面内Fe—Fe耦合，其大的磁各向异性能量(MAE)大约为366.7 μeV，有助于材料维持长程铁磁序。这种二维Fe3As的能带同时具有平带和狄拉克点的特征。值得注意的是，平带的位置与磁耦合的强度正相关。此外，在双轴应变的作用下，随着平带和费米面之间的距离不断减小，Tc也在逐渐升高。因此，Fe3As单层有望成为二维室温自旋电子学器件的一种有前途的候选材料。
自旋电子学 二维材料 磁学性质 笼目结构 第一性原理计算 Fe3As Fe3As spintronics two-dimensional material magnetic property Kagome structure first-principle calculation
1 中国科学院上海技术物理研究所，红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 上海科技大学 物质与科学技术学院上海 201210
光电子芯片在人工智能时代的复杂信息转换中扮演着重要角色。通过强耦合的电子-光子态可以实现光电转换的最高效率。利用电子自旋的自由度具有独特的优势。自旋的集体激发可以形成磁子，它具有长寿命和对焦耳热免疫的特性。这些特性可以通过磁子和高速光子之间的强耦合结合起来，形成 "腔-磁子极化激元（CMP）"。最近的进展集中在构建高协同性的CMP，控制CMP的辐射和传输，理解CMP的完美吸收机制，以及开发片上CMP原型器件的电调谐维度和逻辑操作功能。这些围绕CMP相干耦合动力学的研究有望推动低损耗光电器件和前沿信息处理技术的发展。
自旋电子学 极化激元 磁子 强耦合 综述 Strong coupling polariton magnon spintronics survey
1 上海理工大学 太赫兹技术创新研究院，上海市现代光学系统重点实验室，光学仪器与系统教育部工程中心，太赫兹光谱与影像技术协同创新中心，上海 200093
2 上海大学 理学院 物理系，上海 200444
太赫兹科学技术在光谱、成像、传感、生物医药、安全检测等方面展现出了巨大的应用潜力和价值。基于新材料和新机理，研发高效、超宽带和低成本的太赫兹光子学器件是太赫兹科学技术的重要挑战。近年来的研究表明，太赫兹光子学和超快自旋电子学深度交叉，获得了很大的关注。本文对超快太赫兹自旋光电子学所研究的物理机理和器件设计应用进行讨论。在物理机理研究方面，阐明了太赫兹脉冲为研究超快自旋电子学提供强大工具，实现了太赫兹驱动自旋波，探测自旋输运和超快磁测量。在器件设计与应用方面，介绍了基于自旋的新型太赫兹光子学器件，包括自旋太赫兹辐射源的优化方法，自旋太赫兹调制器的工作原理，自旋太赫兹探测器的设计方案。超快太赫兹自旋光电子学不仅有助于人们理解宏观自旋电子学现象背后的微观物理机制，而且有望实现高效的太赫兹光子学器件和光谱学应用。
太赫兹 自旋电子学 超快光谱 太赫兹产生和调控 Terahertz Spintronics Ultrafast spectroscopy Terahertz generation and modulation
西南科技大学材料科学与工程学院，环境友好能源材料国家重点实验室，绵阳 621010
自旋塞贝克效应是由(亚)铁磁体中的温度梯度引起自旋塞贝克电压信号的现象，目前已成为热自旋电子学研究的热点领域之一。本文采用反应磁控溅射工艺在Si衬底上沉积NiO薄膜，分别研究了溅射功率、氧氩比例、溅射气压、衬底温度对NiO薄膜微观结构和表面形貌的影响，实验中反应磁控溅射最适工艺条件为溅射功率110 W、氧氩比例0.15(O2 15 mL/min; Ar 100 mL/min)、溅射气压0.3 Pa、衬底温度400 ℃。研究了Si/NiO/Pt结构中温度梯度(温差)、磁场角度、NiO厚度变化和Pt厚度变化对自旋塞贝克电压的影响。结果表明，自旋塞贝克电压与温差呈简单的线性关系，温差越大测得的自旋塞贝克电压越高; 磁场角度与自旋塞贝克电压之间满足余弦函数关系式，即在0°和180°时所得自旋塞贝克电压最大，90°和270°时为零; 反铁磁性绝缘层NiO的厚度越大，所测得的自旋塞贝克电压信号越强; 顺磁金属层Pt的厚度越大，自旋塞贝克电压信号越弱。
氧化镍薄膜 自旋塞贝克效应 反应磁控溅射 热自旋电子学器件 反铁磁体 nickel oxide thin film spin Seebeck effect reactive magnetron sputtering thermal spintronics device antiferromagnet
1 中国工程物理研究院电子工程研究所，四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心，四川 绵阳 621999
自旋电子学的某些物理现象，如交换型磁振子、反铁磁共振、超快自旋动力学等，其特征频率刚好处于太赫兹频段。利用相应的自旋电子学现象和原理，研究人员发现和建立了若干新型的太赫兹波产生方法，为新型太赫兹源的实现和发展提供指导方向。这些新型产生方法有: a) 自旋注入产生太赫兹波; b) 基于反铁磁共振的太赫兹波产生; c) 基于超快自旋动力学的太赫兹波产生。理论及实验结果表明，基于自旋电子学的太赫兹产生方法具有较大的潜力，有望推动太赫兹技术的发展。
太赫兹波 自旋电子学 自旋注入 磁振子 反铁磁共振 超快自旋动力学 THz wave spintronics spin injection magnon antiferromagnetic resonance ultrafast spin dynamics 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 502
1 河北科技师范学院理化学院, 河北 秦皇岛 066004
2 河北科技师范学院数学与信息科技学院, 河北 秦皇岛 066004
采用Tokuda修正的线性组合算符和幺正变换方法,研究了非对称量子点中弱耦合束缚磁极化子的性质.推导出了磁极化子基态能量随量子点横向、纵向受限长度和磁场的变化关系。进行了数值计算，计算结果表明，考虑自旋影响时，束缚磁极化子基态能量分裂成自旋向上（向下）两个分支。并且磁极化子基态能量、自旋向上（向下）分裂能随量子点横向、纵向受限长度的增加而减少，随磁场强度的增加而增大。
光电子学 非对称量子点 自旋电子学 弱耦合 束缚磁极化子 optoelectronics asymmetric quantum dot spintronics weak-coupling bound magnetopo-laron
中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
HgMnTe是一种典型的Mn基II-VI族窄禁带磁性半导体材料, 已 成功应用在红外发光和光电探测领域。同时由于磁性元素Mn的引入, HgMnTe材料中存在两类重要的磁交换作用： d-d交换和sp-d交换, 导致HgMnTe具有诸如自旋玻璃转变、(巨)负磁阻、磁场诱导绝缘体-金属相变、巨Faraday 旋转效应、光致磁化效应和磁极化子效应等特殊光电特性和磁学特性。因此, HgMnTe材料具有许多潜在应用, 如磁 控光电子器件、量子计算和量子通讯, 并可能是实现自旋电子学的一种候选材料。
磁性半导体 磁交换作用 自旋电子学 HgMnTe HgMnTe semimagnetic semiconductor magnetic interaction spintronics
1 内蒙古民族大学 物理与电子信息学院， 内蒙古 通辽028043
2 呼和浩特民族学院 数理系， 内蒙古 呼和浩特010051
采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法，导出了三角量子阱中弱耦合极化子的有效质量。讨论了极化子速度、电声子耦合常数和电子面密度对极化子有效质量的影响。通过对GaAs材料的数值计算结果表明：因为电-声子耦合作用和Rashba效应的存在，发现弱耦合极化子的有效质量由两部分组成，而且弱耦合极化子的有效质量随电声子耦合常数、电子面密度和极化子速度都发生了分裂。
三角量子阱 自旋电子学 有效质量 Rashba效应 triangular quantum well spintronics effective mass Rashba SO interaction
北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京100871
综述了自旋电子学的一些新进展，重点介绍了自旋极化的光学注入、弛豫机制和光学探测等方面的内容，并涉及到与自旋有关的自旋霍尔效应(SHE)和纯自旋流等物理效应。
光电子学 自旋电子学 自旋极化 半导体 自旋霍尔效应 纯自旋流
中山大学,物理系,光电材料与技术国家重点实验室,广东,广州,510275
评述了自旋电子学及自旋电子器件的发展,自旋电子器件的应用,半导体自旋电子学的研究内容及目前的研究现状.给出了我们的有关GaAs中电子自旋偏振与相干弛豫的研究结果.
自旋电子学 自旋电子器件 自旋弛豫 spintronics spintronic devices spin relaxation GaAs GaAs
