研究人员开发了一种新的基于声子和磁可调的单色太赫兹源

太赫兹(THz，1011~1013 Hz)相关技术以其优越的光谱性能，在通信、安防、传感等领域具有广泛的应用潜力。其工程应用高度依赖于各种太赫兹组件。

近日，中国科学院合肥物理研究所(HFIPS)和中国科学技术大学(USTC)的合作团队成功开发了一种高效的磁调谐声子基单色太赫兹发生器，频率为~0.9 THz 通过使用 2D 铁磁 Cr2Ge2Te6晶体。

“受益于辐射机制的玻色子性质，这种新的太赫兹源具有‘零阈值’、高品质因子和辐射效率的优势，”HFIPS 高磁场实验室的盛志高教授说。

在这项研究中，联合研究团队结合理论和实验方法，选择了二维范德华磁性半导体 Cr2Ge2Te6晶体，创新性地利用了其范德华夹层呼吸声子模式(玻色子)与THz-TDS 磁光系统。他们发现呼吸模式可以有效地与入射的同频太赫兹脉冲耦合，形成一种新的准玻色子粒子，即声子极化子。然后，这种准玻色子粒子可以产生具有与声子模式相当的单色频率的远场电磁辐射。

由于这种二维材料中存在强自旋晶格耦合，研究人员试图通过自旋声子相互作用通道调节辐射。他们发现与声子相关的太赫兹辐射也可以被外部磁场有效调制。

这种与声子相关的单色太赫兹源的研制成功，不仅使人们对低维磁性材料中的声子极化子有了更好的认识，而且为实现新型太赫兹源提供了一种新的策略。

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