SiO2/Al基底上NiO纳米片中自旋波的干涉增强效应及其在自旋电子学中的应用

本文报道了通过干涉增强拉曼散射（IERS）技术显著提升NiO纳米片中自旋波信号的研究。作者利用多反射模型（MRM）定量分析了SiO2/Al基底上NiO纳米片的二磁振子（2M）信号增强现象，为低功耗自旋电子器件开发提供了新思路。该工作首次将IERS应用于反铁磁（AFM）材料体系，实现了自旋波检测灵敏度的突破。

　　

Highlight

自旋波作为磁性材料中的信息载体，在信息传输与存储领域潜力巨大。然而其信号通常较弱，制约了检测与实际应用。本研究通过拉曼光谱揭示了SiO₂/Al基底上氧化镍（NiO）纳米片的干涉增强拉曼效应（IERS），并比较了不同厚度样品的自旋波信号。

Experimental

采用化学气相沉积（CVD）法制备二维NiO纳米片，通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚碳酸丙烯酯（PPC）将其转移至SiO₂/Al基底。使用激光共聚焦拉曼光谱仪进行测试，SiO₂层厚度480nm，Al层80nm。

Results and discussion

光学显微镜显示CVD生长的NiO纳米片呈六边形（3-10μm），原子力显微镜（AFM）测得厚度10nm。在尼尔温度（T_N=523K）以上时，SiO₂/Al基底上的2M信号增强显著，证实了自旋波激发与干涉增强理论的强相关性。

Conclusion

研究发现SiO₂/Al基底通过多重反射效应使NiO纳米片的拉曼信号增强，该现象可通过法布里-珀罗（F-P）干涉原理解释。这项工作为增强自旋波检测提供了新方法，推动下一代自旋电子器件发展。