Neuartige Terahertz-Quelle: kompakt und kostensparend. Neue Möglichkeiten für Scanner und Qualitätskontrolle

Prinzip der neuartigen Terahertz-Quelle: Ein extrem kurzer Laserimpuls lässt energiereiche Elektronen aus dem Magneten in den Nichtmagneten fließen. Entscheidend ist, dass es zwei Sorten von Elektronen gibt, die sich durch ihren Spin (dicke rote Pfeile) und ihre Anzahl unterscheiden. Im Nichtmagneten erfahren diese Elektronen eine Ablenkung ?, die von der Richtung des Elektronenspins abhängt. Der daraus resultierende kurze Stromfluss entlang des blauen Pfeiles erzeugt einen Terahertz-Impuls.

Copyright: Fritz-Haber-Institut

Jülich, 24. Mai 2016 – Terahertz-Wellen bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, zum Beispiel in Körperscannern, sie sind bisher jedoch schwierig und nur eingeschränkt zu erzeugen. Jülicher Wissenschaftler haben mit internationalen Partnern ein neuartiges Konzept zur Herstellung dieser elektromagnetischen Strahlung realisiert. Ihr Emitter in Form einer dünnen Metallschicht kann das gesamte Terahertz-Spektrum erzeugen. Möglich macht dies die geschickte Nutzung der Spineigenschaft von Elektronen. Auf Basis dieses Prinzips lassen sich effizientere Quellen bauen, die erstmals lückenlos über die große Bandbreite von 1 bis 30 THz abstrahlen. Der neue Emitter ist zudem kompakter und kostengünstiger herstellbar. (Nature Photonics, DOI: 10.1038/nphoton.2016.91). 

Originalveröffentlichung:

Efficient metallic spintronic emitters of ultrabroadband terahertz radiation;

T. Seifert et al.;

Nature Photonics, DOI: 10.1038/nphoton.2016.91

Weitere Informationen:

Institutsbereich „Quanten-Theorie der Materialien“ (PGI-1/IAS-1): www.fz-juelich.de/pgi/pgi-1/DE/Home/

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Yuriy Mokrousov, Quanten-Theorie der Materialien (PGI-1/IAS-1), Forschungszentrum Jülich,  Tel. 02461 61-4434, E-Mail: y.mokrousov@fz-juelich.de

Dr. Frank Freimuth, Quanten-Theorie der Materialien (PGI-1/IAS-1), Forschungszentrum Jülich,  Tel. 02461 61-1608, E-Mail: f.freimuth@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Angela Wenzik, Wissenschaftsjournalistin, Forschungszentrum Jülich,
Tel. 02461 61-6048, E-Mail: a.wenzik@fz-juelich.de