Ученые разрабатывают эффективный генератор терагерцового излучения

Ученые применили двумерный материал на основе галогенидов металлов, чтобы направить терагерцовое излучение, генерируемое спитронной схемой.
Ученые разрабатывают эффективный генератор терагерцового излучения
Pixabay

Исследователи сделали шаг вперед к устойчивым терагерцовым излучателям. Новый материал позволяет не только уменьшить размеры этих устройств, но и может управлять потоком электромагнитных волн

Терагерцовый диапазон находится в части электромагнитного спектра между микроволновым и инфракрасным. Технологии на основе терагерцового излучения оказались перспективны для множества приложений, начиная от более быстрых вычислений и связи, и заканчивая чувствительными детекторами. Однако создание надежных генератором этих волн - сложная задача из-за их размера, стоимости и неэффективности преобразования энергии.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи в новой работе сделали шаг вперед, который может позволить решить проблемы терагерцовых генераторов. Авторы обнаружили, что двумерный гибридный галогенид металла, обычно используемый в солнечных элементах и диодах, в сочетании со спинтронным устройством, может удовлетворить сразу нескольким требованиям, предъявляемым для генератором ТГц излучения.

Рассматриваемый 2D галогенид металла является популярным и коммерчески доступным синтетическим гибридным полупроводником с формулой NH4C4H9PbI2 под названием йодид бутиламмонийсвинца. Новый материал физики использовали для управления потоком терагерцового излучения, которое генерировал тонкий слой ферромагнетика. При возбуждении лазерным светом в ферромагнетике возникал спиновый ток (направленное движение электронов с одинаковым спином — собственным вращательным моментом), в результате чего генерировалось и терагерцовое излучение.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Нанесенный на ферромагнитный слой двумерный полупроводник направлял излучение и позволял контролировать его. Ученые обнаружили, что 2D-гибридное металлогалогенное устройство не только превосходит более крупные, тяжелые и дорогостоящие ТГц-излучатели, используемые в настоящее время, но и может управлять направлением движения электромагнитных волн, чего не могли его аналоги.