ACS Applied Optical Materials | 基于铁磁异质结超表面的偏振可调谐宽带太赫兹辐射源

本文聚焦于偏振可调谐宽带太赫兹辐射源的研究。背景方面，太赫兹波在成像、通信和传感等领域有重要应用，但传统自旋太赫兹发射源难以实现片上偏振灵活调控，且依赖外置光学元件限制集成度与带宽。研究目的在于开发一体化、偏振可调控的宽带太赫兹辐射源。上海理工大学与南京大学团队合作，将自旋电子太赫兹发射器与超表面结构结合，设计并制备了基于[W/Fe/Pt]2六层铁磁异质结的条纹超表面器件。通过飞秒激光直写技术实现微纳加工，该器件显著提升了自旋-电荷转换效率，产生更强、更稳定的宽带太赫兹辐射。实验表明，通过旋转面内磁场角度，可实现太赫兹波在线偏振与圆偏振之间的连续可调，以及左旋与右旋圆偏振的可逆切换，在±60°磁场角度下获得稳定的手性太赫兹辐射。同时，条纹宽度对偏振调控起关键作用，15μm宽度可实现最优椭偏度。结论指出，该工作突破了传统太赫兹源瓶颈，具备集成度高、制备简单、宽带可调等优势，为手性材料检测、生物传感和量子信息处理等应用奠定基础。