研究:二维混合金属卤化物装置可对太赫兹辐射进行定向控制

2021-10-07 15:36:20
来源:文章来源于网络

  研究人员可以在一个装置中利用二维混合金属卤化物,定向控制自旋电子方案产生的太赫兹辐射。该装置比传统的太赫兹发生器具有更好的信号效率,更薄、更轻、生产成本更低。

  太赫兹(THz)是指电磁波谱中介于微波和光学之间的部分(即100GHz和10THz之间的频率),太赫兹技术显示了应用前景,从更快的计算和通信到敏感的检测设备。然而,由于其尺寸,成本和能源转换效率低下,创建可靠的太赫兹设备一直是一个挑战。
  北卡罗来纳州立大学物理学副教授,该研究的共同通信作者Dalisun说:理想的情况下,未来的太赫兹设备应该是轻量、低成本和坚固的,但现在的材料已经很难实现。在这项工作中,我们发现一种常用于太阳能电池和二极管的二次元混合金属卤化物,与自旋电子学相结合,可能满足一些要求。
  二维混合金属卤化物流行,市场上可购买的合成混合半导体:丁基铵铅碘。自旋电子学是指控制电子自旋,不仅利用电荷,还创造能量。
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  来自阿贡国家实验室,北卡罗来纳大学教堂山分校和奥克兰大学的研究人员创造了二次元混合金属卤化物和铁磁金属分层,用激光激发,创造超快自旋电流,反而产生了太赫兹辐射。
  研究团队发现,二次元混合金属卤化物装置不仅比现在使用的更大,更重,更昂贵的太赫兹发射器更优秀,二次元混合金属卤化物的特性使太赫兹的传输方向得到控制。
  传统的太赫兹发射器是基于超快的光电流研究人员说。但是,自旋电子发射产生了更宽的太赫兹频率带宽,太赫兹发射的方向可以通过修改激光脉冲的速度和磁场的方向来控制,反而影响磁铁、光子和自旋的相互作用,使我们能够控制方向。
  研究人员认为,这项工作可能是探索二次元混合金属卤料的第一步,一般来说,二次元混合金属卤料在其他自旋电子应用中可能有用。
  研究人员说:这里使用的二维混合金属卤化物装置更小,生产更经济,坚固,在更高的温度下工作。由此可见,二次元混合金属卤素材料可能比目前用于太赫兹的传统半导体材料更好,后者需要复杂的沉积方法,更容易受到缺陷的影响。
  我们希望我们的研究将为设计各种低维度混合金属卤素材料建立一个有希望的试验平台,用于未来基于溶液的自旋电子和自旋光电子应用。