Терахерцовите вълни са част от електромагнитния спектър между инфрачервеното и микровълновото излъчване и могат да подобрят скоростта на бъдещата електроника и да помогнат за разбирането на магнитните свойства на новите материали. Настоящите релативистки методи за генериране на THz вълни разчитат на външни магнитни полета и не са достатъчно ефективни. Китайски учени представиха нов подход, който използва заредени потоци с висока плътност, които се активират под въздействието на светлината.
Изследователи от Университета Фудан и Пекинския университет в своето изследване се основават на електрическата анизотропия на два проводящи рутилови оксида: антиферомагнитен RuO2 и немагнитен IrO2. Монокристалните филми от тези оксиди могат да отразяват свръхдифузните заредени потоци, излъчвани от оптично възбуден тънък метален филм, и да ги пренасочват от надлъжна към напречна посока. Резултатът е ефективно и широколентово терахерцово излъчване, съобщава Phys.org.
В резултат на тестовете учените са избрали най-подходящия метал за филма – платината. След като направили тънкослойните хетероструктури, те измерили техните терахерцови амплитуди. Системата, базирана на Ir, дала три пъти по-силен сигнал от комерсиалните източници на терахерцово излъчване върху нелинейни оптични кристали и фотопроводими превключватели.
В сравнение с конвенционалните подходи за преобразуване на заредените потоци в спин-поляризирани, новият метод използва естествените свойства на проводящите материали, като премахва необходимостта от спинова поляризация. Освен това този механизъм осигурява висока ефективност на терахерцовото преобразуване, сравнима с тази на обратния спинов ефект на Хол.
Методът, предложен от учените, обещава по-голяма гъвкавост и мащабируемост в сравнение със съществуващите технологии, които са ограничени в способността си да увеличават допълнително ъгъла на Хол за материали с тежки метали. Приложенията му надхвърлят ефективното генериране на терахерцови вълни – той може да се използва за улавяне на енергия, свръхбърза електроника и терахерцова спектроскопия.