二维混合金属卤化物器件可控制太赫兹发射
研究人员在一种设备中使用了二维混合金属卤化物，该设备允许对自旋电子方案产生的太赫兹辐射进行定向控制。该器件比传统的太赫兹发生器具有更好的信号效率，并且更薄、更轻、生产成本更低。
太赫兹 (THz) 是指电磁频谱（频率在 100 GHz 和 10 THz 之间）介于微波和光学之间的部分。太赫兹技术已显示出从更快的计算和通信到敏感检测设备的应用前景。然而，由于其尺寸、成本和能量转换效率低下，制造可靠的太赫兹器件一直具有挑战性。
“理想情况下，未来的太赫兹设备应该重量轻、成本低且坚固耐用，但目前的材料很难实现这一点，”北卡罗来纳州立大学物理学助理教授孙达利说。 “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维混合金属卤化物，结合自旋电子学，可以满足其中的几个要求。”
所讨论的二维混合金属卤化物是一种流行且可商购的合成混合半导体：丁基铵铅碘。自旋电子学是指控制电子的自旋，而不仅仅是利用其电荷来产生能量。
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 Sun 及其同事创造了一种设备，该设备将 2D 混合金属卤化物与铁磁金属分层，然后用激光对其进行激发，从而产生超快自旋电流，进而产生太赫兹辐射。
研究小组发现，二维混合金属卤化物装置不仅性能优于目前使用的更大、更重、生产成本更高的太赫兹发射器，而且他们还发现二维混合金属卤化物的特性使他们能够控制发射方向太赫兹传输。
“传统的太赫兹发射器基于超快光电流，”孙说。 “但是自旋电子产生的发射产生了更宽的太赫兹频率带宽，而且太赫兹发射的方向可以通过改变激光脉冲的速度和磁场的方向来控制，这反过来又会影响磁振子、光子的相互作用，和旋转，并允许我们控制方向。”
Sun 认为，这项工作可能是探索二维混合金属卤化物材料的第一步，这些材料通常在其他自旋电子应用中可能有用。
“这里使用的二维混合金属卤化物设备更小，生产更经济，坚固耐用，在更高的温度下工作良好，”孙说。 “这表明，二维混合金属卤化物材料可能证明优于目前用于太赫兹应用的传统半导体材料，后者需要复杂的沉积方法，更容易出现缺陷。”
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