Conversion of positive-negative photoconductivity driven by photoexcited carriers in topological semimetal Co2MnAl thin films revealed with terahertz spectroscopy
Abstract
本研究采用光泵浦-太赫兹探测光谱技术，对比研究了拓扑半金属 Co2MnAl与传统Fe薄膜的超快太赫兹光电导特性，观测到Co2MnAl薄膜中光载流子驱动的正负光电导转换现象。利用磁场调制分离信号，结合Tinkham模型定量分析光电导动力学，发现Fe薄膜仅表现电子散射主导的负光电导，弛豫过程不受泵浦能量密度影响。Co2MnAl薄膜因自旋分辨的金属/半导体复合能带结构，初始正光电导源于少数自旋半导体通道光生载流子增加，后续快速转为负光电导则由动态极化子形成导致载流子迁移率降低引起，其光电导峰值受泵浦能量密度调控。本研究阐明了Co2MnAl薄膜超快光电特性及正负光电导转换的物理机制，实现了对其不同自旋电子动力学行为的光谱学区分，为优化钴基哈斯勒合金太赫兹辐射性能、研发新型超快自旋电子器件提供了核心实验与物理依据。
Fields of Study & Subjects
Metamaterials and Metasurfaces Applications
Topological Materials and Phenomena
Magnetic properties of thin films
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Publisher
- Acta Physica Sinica, Chinese Physical Society and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
- Volume
- 75
- Issue
- 13
- Publication date
- 1 January 2026