Vittorio Cecconi tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Spintronik səthə çökdürülmüş nano nüvəli qabıqlar tərəfindən gücləndirilmiş THz impulsunun illüstrasiyası. Müəllif: Vittorio Cecconi

Bu gün sizə Loughborough Universitetinin laboratoriyasından (PI: Prof. Marko Peccianti) aldadıcı dərəcədə sadə bir yenilik təqdim etmək istəyirəm: spintronik heterostrukturu seyrək plazmonik nanopartikul təbəqəsi ilə bəzədikdə nə baş verir? Bu, sadəcə laboratoriya marağı deyil – bu, terahers mənbələrini yüksək sürətli rabitə, qeyri-invaziv görüntüləmə və qabaqcıl spektroskopiya kimi real dünya tətbiqləri üçün daha səmərəli, kompakt və praktik etmək istiqamətində bir addımdır.

Spintronic THz emitentləri: Təməl

Spintronik terahers emitentləri nazik, çoxqatlı bir yığına əsaslanır – adətən volfram (W) kimi ağır metal, dəmir (Fe) kimi ferromaqnit təbəqə və platin (Pt) qapağı. Femtosaniyə lazer impulsu strukturu vurur, elektronları sürətlə qızdırır və spin-orbit fırlanma effektləri vasitəsilə təmiz bir spin cərəyanı yaradır.

Bu fırlanma cərəyanı, ənənəvi optik rektifikasiyada istifadə edilən çətin faza uyğunlaşdırma kristallarına olan ehtiyacı aradan qaldıraraq, interfeyslərdə genişzolaqlı terahers şüalanmasına çevrilir. Zərif və miqyaslana biləndir, lakin lazer işığının əksəriyyəti maqnit təbəqəsinə effektiv şəkildə qoşulmadan əks olunur və ya ötürülür, bu da fırlanma enjeksiyasını və THz çıxış gücünü məhdudlaşdırır.

Plazmonik yenilik

Bizim yanaşmamız? Silisium-qızıl nüvəli qabıqlı nanopartikulların aşağı sıxlıqlı təbəqəsinin – cəmi 6% səth örtüyünün – birbaşa yığının üzərinə tökülməsi. Bu plazmonik nanostrukturlar ultra sürətli antenalar kimi çıxış edir: Lazer vurduqda, onlar lokal səth plazmonlarını həyəcanlandırır və enerjini aşağıdakı ferromaqnitə dəqiq şəkildə yönəldən intensiv elektromaqnit qaynar nöqtələri yaradırlar. Bu, spin yığılmasını kəskin şəkildə artırır.

Təcrübələrdə, THz pik sahəsinin gücləndirilməsi, çılpaq yığınla müqayisədə 1,1 ilə 1,6 dəfə arasında dəyişmiş, ən güclü emissiya normal insidensdə və aydın bucaq asılılığında — 0° əyilmə ətrafında pik həddə çataraq 75°-yə çatmışdır.

Eksperimental nəticələr və miqyaslanma

Hətta seyrək örtükdə belə, təsir lövhələr arasında sabit olduğunu sübut etdi və mürəkkəb litoqrafiya olmadan sənaye potensialına işarə etdi. Lövhə ortalaması qazancları optimallaşdırılmış dizaynların daha da yüksək nəticələr verə biləcəyini göstərir. Bu damcı sadəliyi onu dünya miqyasında laboratoriyalarda sürətli prototipləmə üçün əlçatan edir.

THZ tətbiqlərinin kilidini açmaq

Terahers radiasiyası mikrodalğalı və infraqırmızı arasındakı ” THz boşluğunu ” doldurur və ionlaşmayan görüntüləmə, partlayıcı maddələrin aşkarlanması, əczaçılıq təhlili və 6G-dən yuxarı məlumat sürətlərinə imkan verir. Cərəyan mənbələri hələ də böyük və ya az güclüdür; hibrid spintronika-plazmonika yolumuz daha aşağı qiymətə masaüstü səmərəliliyi təmin edir.

Hibrid nanotexnologiyada irəliyə baxırıq

Sapienza şirkətində fotonika sahəsində illərdir işlədiyim müddətdə, artan material modifikasiyalarının cihazın performansını necə əhəmiyyətli dərəcədə artıra biləcəyinin şahidi oldum. Nanohissəcik ölçüsünü, qabıq qalınlığını və ya sıxlığını tənzimləmək daha dar bant genişliyi və ya daha yüksək güc yarada bilər – bu da əməkdaşları görüntü massivləri və ya simsiz bağlantılar qurmağa dəvət edir. Bəzən irəliləyiş yalnız bir neçə yaxşı seçilmiş nanohissəcikdir.

Bu hekayə , tədqiqatçıların dərc olunmuş tədqiqat məqalələrindən əldə etdikləri nəticələri bildirə biləcəyi Science X Dialog -un bir hissəsidir . Science X Dialog haqqında məlumat və necə iştirak etmək barədə məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun .

Nəşr detalları

Vittorio Cecconi və digərləri, Plazmonik nanopartikullarla nanobəzədilmiş spintronik yığından Terahers emissiyası, Elmi Hesabatlar (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-42758-8

Jurnal məlumatları: Elmi Hesabatlar 

Əsas anlayışlar

Optik və mikrodalğalı hadisələrOptika və lazerlərTerahertz texnikaları

Vittorio Roma Sapienza Universitetində (İtaliya) tədqiqatçıdır (RTDA). Onun tədqiqat karyerası ardıcıl olaraq mürəkkəb fotonikaya yönəlib və Sapienzada fizika üzrə magistr dissertasiyasından başlayaraq qeyri-lokal mühitlərdə optik burulğanların qeyri-xətti yayılması mövzusunda yazıb. Daha sonra o, Sussex Universitetində fizika üzrə doktorluq dərəcəsi alıb və burada mürəkkəb mühitlərdə THz hiperspektral görüntüləmə və səpələnmə ilə dəstəklənən dalğa cəbhəsi nəzarəti sahəsində təcrübə qazanıb. Doktorantura təhsilindən sonra o, 2025-ci ilin avqust ayında Sapienzaya qayıtmazdan əvvəl Lafboro Universitetində (Böyük Britaniya) vitse-kansler Müstəqil Tədqiqat Təqaüdü və C-DICE Təqaüdü alıb. Sapienzada o, EIC Pathfinder Open MULTISCOPE layihəsi çərçivəsində endoskopik görüntüləmə və şiş müalicəsi üçün boş nüvəli lifləri araşdırır.