Ученые из Университета Фудан и Педагогического университета Пекина опирались в своем исследовании на электрическую анизотропию двух проводящих оксидов рутила: антиферромагнитного RuO2 и немагнитного IrO2. Однокристаллические пленки этих оксидов могут отражать сверхдиффузные заряженные токи, исходящие от оптически возбужденной тонкой пленки металла, и переориентировать их из продольного в поперечное направление. В итоге возникает эффективное и широкополосное терагерцовое излучение, сообщает Phys.org.

В результате испытаний ученые подобрали наиболее подходящий металл для пленки — платину. Изготовив тонкопленочные гетероструктуры, они измерили их терагерцовые амплитуды. Система на основе Ir давала в три раза более сильный сигнал, чем коммерческие источники ТГц-излучения на нелинейных оптических кристаллах и фотопроводящих переключателях.

По сравнению с традиционными подходами преобразования заряженных токов в спин-поляризованные токи новый метод использует природные свойства проводящих материалов, снимая потребность в спин-поляризации. Вдобавок, этот механизм обеспечивает высокую эффективность ТГц-преобразования, сравнимую с механизмом обратного спинового эффекта Холла.

Предложенный учеными метод обещает большую гибкость и масштабируемость по сравнению с существующими технологиями, которые ограничены в возможностях дальнейшего повышения угла Холла для материалов из тяжелых металлов. Ее применение выходит за рамки эффективной генерации терагерцовых волн — ее можно использовать для улавливания энергии, сверхбыстрой электроники и терагерцовой спектроскопии.

Ученые из Японии представили этим летом компактный ручной сканер терагерцового диапазона, который может использоваться для неразрушающего контроля различных объектов. Этот сканер способен анализировать лекарственные препараты, осуществлять проверку грузов и обнаруживать дефекты в металлических конструкциях.