作者:Elhuyar Fundazioa 激光照射下的金磁体混合纳米结构示意图(红色)
由于金部分中等离子共振的偏振相关激发，正交纳米元件可以独立加热
热磁体(前部)的磁矩可以更容易地反转，导致与冷磁体(右侧)相比，场驱动磁滞回线更窄(左侧)
信用:CIC nanoGUNE 在最近发表在《纳米尺度》杂志上的一篇文章中，nanoGUNE纳米磁学小组的研究人员展示了混合磁性等离子体元件的使用，以促进磁性功能超材料中的无接触和有效温度控制
与当前缓慢且能量效率低的全局加热方案相比，使用光学自由度(如波长、偏振和功率)的光控加热能够实现用于纳米磁性计算或量化人工自旋系统中集体涌现现象的高效局部加热方案
通过非接触式磁-静相互作用相互作用的单畴纳米级磁体是关键的超材料，用于包括磁数据存储设备、低功率信息处理和研究所谓的人造冰中的集体现象的应用
这些磁性超材料是使用电子束纳米光刻技术制造的，其中可以设计出任何所需的尺寸为几百纳米的薄膜磁性元件的二维排列
这种磁性超材料的功能是由逆转每个纳米磁体的净磁矩的能力决定的，以最小化总的未来静磁相互作用，这种相互作用在高温下发生得更快
多年来，不同的加热方案被用来驱动相互作用的纳米磁体网络达到平衡状态，从稳定磁体的热退火到制造快速波动的超薄超顺磁性元件
目前，人工自旋系统的热激励是通过与热储层热接触来实现的，或者通过加热整个下层衬底，或者通过附近导线中的电流来实现
所有这些方法在能量上是低效的，在空间上是非歧视性的，并且本质上是缓慢的，时间尺度从几秒到几小时，使得在扩展的受抑纳米磁性晶格中很难达到真正的平衡状态
此外，为了在磁性超材料器件中实现
g
磁振子晶体和纳米磁逻辑电路，全球加热缺乏控制，空间辨别，和与互补金属氧化物半导体技术集成操作所需的速度
在这项工作中，作者采用了一种将等离子体纳米加热器与磁性元件相结合的混合方法，通过非接触式光学手段建立了对纳米磁性阵列中局部温度的鲁棒和可靠的控制
在这里，等离子体辅助的光加热允许温度升高到几百开尔文，这导致热激活的力矩反转和磁矫顽场的显著降低
此外，细长等离子体振子的偏振相关吸收截面能够在亚纳秒时间尺度上实现亚晶格特定的加热，而这在常规加热方案中是不可能的
作者通过实验量化了单个混合元件阵列以及顶点状组件的光学和磁性特性，并提出了如何通过选择焦点、泵浦功率、光偏振和脉冲持续时间来实现对热激活磁反转的有效、快速和选择性控制的策略
因此，纳米磁体的高效非侵入式等离子体辅助光学加热的发展允许磁性超材料中热激发的长度和时间尺度的灵活控制
这使得能够更深入地研究人工自旋系统中的平衡性质和紧急激发，并为低功率纳米磁性计算等应用的实际应用打开大门
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
