无外场自旋太赫兹发射器

4英寸晶圆级强场源

无需外磁场即可在4英寸晶圆上稳定产生强场太赫兹，摆脱了传统自旋发射器对磁体的依赖，为大尺寸强场太赫兹应用扫清障碍。

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Ultrafast Science 2024

参数信息

太赫兹电场强度

242 kV/cm

太赫兹脉冲宽度

230 fs

频谱覆盖范围

14 THz

单脉冲能量

8.6 nJ

太赫兹脉冲宽度

110 fs

频谱覆盖范围

10 THz

技术优势

摆脱外磁体

利用反铁磁/铁磁异质结中的交换偏置效应，无需外磁场即可实现稳定的自旋-电荷转换，发射器可直接用于大尺寸样品。

电场强度高

在工业级泵浦条件下（55 mJ、100 Hz）产生超过242 kV/cm的峰值电场，是已报道无外场自旋太赫兹发射器中的最高值，足以用于非线性太赫兹实验。

大尺寸均匀

发射器在4英寸晶圆上制备，具备大面积均匀性，为后续与高能量激光系统集成、实现超大尺寸强场源提供基础。

宽带太赫兹

在强场工作条件下，太赫兹频谱覆盖至约14 THz，脉冲宽度约230 fs，为亚周期太赫兹产生及宽带光谱应用提供工具。

应用场景

• 强场太赫兹源：提供无外磁体的大面积强场源，直接用于非线性太赫兹实验。
• 太赫兹光谱与成像：超宽带频谱（至14 THz）和短脉冲（~230 fs）提升光谱分辨率与成像速度。
• 生物效应：强场太赫兹脉冲可非热、非电离地调控生物大分子构象。
• 电子加速：高于100 kV/cm的峰值电场可直接加速电子至keV能量。
• 材料调控：强场太赫兹可共振激发晶格振动，诱导材料相变。