[发明专利]磁光器件、磁光控制系统及方法

权利要求书

1.一种磁光器件，其特征在于，所述磁光器件包括：

磁光薄膜(100)，所述磁光薄膜(100)的材料包括含铋元素的过渡族金属氧化物；

绝缘衬底(200)，所述磁光薄膜(100)外延生长在所述绝缘衬底(200)上；

所述磁光薄膜(100)表面形成有重金属薄膜阵列(300)，所述重金属薄膜阵列(300)用于基于施加的不同方向的电流改变所述磁光薄膜(100)的面外磁化方向。

2.根据权利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述过渡族金属氧化物包括3d过渡族金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)的厚度小于100纳米。

4.根据权利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)通过激光脉冲沉积方法外延生长在所述绝缘衬底(200)上。

5.根据权利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述磁光薄膜(100)通过液相外延方法外延生长在所述绝缘衬底(200)上。

6.根据权利要求1所述的磁光器件，其特征在于，所述重金属薄膜阵列(300)中的金属元素包括铂、钽和铋。

7.一种磁光控制系统，其特征在于，所述磁光控制系统包括如权利要求1-6所述的磁光器件、以及电源(400)和金属引线(500)，其中：

所述电源(400)，用于提供电流；

所述金属引线(500)，分别与重金属薄膜阵列(300)和所述电源(400)相连，用于向所述重金属阵列引入电流。

8.根据权利要求7所述的磁光控制系统，其特征在于，所述磁光控制系统还包括：

外置偏振光(600)；

探测装置(700)，用于探测所述外置偏振光(600)透射穿过磁光薄膜(100)后所述外置偏振光(600)偏振面的旋转角。

9.一种磁光控制方法，其特征在于，所述磁光控制方法应用于如权利要求8所述的磁光控制系统，所述方法包括：

控制外置偏振光(600)透射穿过磁光薄膜(100)；

利用电源(400)通过金属引线(500)向重金属薄膜阵列(300)提供不同方向电流，利用所述重金属薄膜阵列(300)的自旋轨道转距效应改变所述磁光薄膜(100)面外磁化方向；

利用探测装置(700)探测透射穿过所述磁光薄膜(100)的所述外置偏振光(600)偏振面的旋转角变化；

利用所述探测装置(700)的探测结果反映磁光器件工作状态。

10.根据权利要求9所述的磁光控制方法，其特征在于，所述利用所述重金属薄膜阵列(300)的自旋轨道转距效应改变所述磁光薄膜(100)面外磁化方向包括：

当所述重金属薄膜阵列(300)中通过所述不同方向电流时，所述重金属薄膜阵列(300)内部形成不同方向的有效场，所述有效场带动所述磁光薄膜(100)面内自旋取向翻转，从而使得所述磁光薄膜(100)面外磁化方向翻转。