Исследователи добились двукратного увеличения производительности спинтронных излучателей терагерцевых волн благодаря инновационному подходу к конструкции устройства. Вместо резкого перехода между металлическими слоями ученые создали плавный градиентный интерфейс, что значительно улучшило передачу магнитного момента. Этот прорыв открывает новые горизонты для модернизации ТГц-устройств, расширяя их применение в медицинской диагностике, системах безопасности и телекоммуникациях.
Перспективная технология для современного мира
Терагерцевые излучатели стали незаменимыми помощниками в различных сферах – от раннего обнаружения онкологических заболеваний до контроля качества промышленных изделий. Особый интерес представляют спинтронные генераторы, преобразующие лазерную энергию в ТГц-сигналы через уникальный механизм переноса магнитного момента между материалами с разными свойствами.
Секрет эффективности – в гармонии материалов
Сердцем устройства выступает ферромагнитный слой из кобальта, который под лазерным воздействием мгновенно теряет намагниченность. Этот процесс генерирует спиновый ток – поток магнитных моментов без переноса заряда. Достигая платинового слоя, этот ток преобразуется в мощное электрическое поле, создающее терагерцевое излучение.
Международный успех научной коллаборации
Специалисты из ведущих российских и южнокорейских научных центров разработали революционное решение. Используя технологию магнетронного напыления, они создали промежуточный слой с плавным переходом между кобальтом и платиной. Этот метод сохранил кристаллическую структуру материалов, обеспечив рекордные показатели эффективности.
Эксперимент, подтвердивший прорыв
Сравнительные испытания продемонстрировали впечатляющие результаты: градиентная структура увеличила КПД преобразования лазерной энергии на 100% по сравнению с традиционными аналогами. Ключевым фактором успеха стала улучшенная проводимость спинового тока через плавный интерфейс, что усилило мощность генерируемого излучения.
Новые горизонты для технологий будущего
«Наше открытие впервые дает четкое понимание физических механизмов, стоящих за усилением ТГц-сигнала, – делится Леонид Шелухин из ФТИ имени А.Ф. Иоффе. – Эти знания позволят целенаправленно совершенствовать существующие устройства, выводя их производительность на принципиально новый уровень».
Инновационная разработка обещает ускорить внедрение терагерцевых технологий в повседневную жизнь – от сверхточных медицинских сканеров до систем моментальной передачи данных следующего поколения.
