Perangkat Halida Logam Hibrida Dua Dimensi Memungkinkan Kontrol Emisi Terahertz
Para peneliti telah menggunakan halida logam hibrid dua dimensi dalam perangkat yang memungkinkan kontrol arah radiasi terahertz yang dihasilkan oleh skema spintronic. Perangkat ini memiliki efisiensi sinyal yang lebih baik daripada generator terahertz konvensional, dan lebih tipis, lebih ringan, dan lebih murah untuk diproduksi.
Terahertz (THz) mengacu pada bagian dari spektrum elektromagnetik (frekuensi antara 100 GHz dan 10 THz) antara gelombang mikro dan optik. Teknologi THz telah menjanjikan untuk aplikasi mulai dari komputasi dan komunikasi yang lebih cepat hingga peralatan deteksi yang sensitif. Namun, membuat perangkat THz yang andal menjadi tantangan karena ukuran, biaya, dan konversi energi yang tidak efisien.
“Idealnya, perangkat THz di masa depan harus ringan, berbiaya rendah, dan kuat, tetapi itu sulit dicapai dengan bahan saat ini,” kata Dali Sun, asisten profesor fisika di North Carolina State University. “Dalam penelitian ini, kami menemukan bahwa halida logam hibrid 2D yang biasa digunakan dalam sel surya dan dioda, bersama dengan spintronics, dapat memenuhi beberapa persyaratan ini.”
Halida logam hibrid 2D yang dimaksud adalah semikonduktor hibrida sintetik yang populer dan tersedia secara komersial:butil amonium timbal yodium. Spintronics mengacu pada pengendalian putaran elektron, bukan hanya menggunakan muatannya, untuk menciptakan energi.
Sun dan rekan-rekannya dari Argonne National Laboratories, University of North Carolina di Chapel Hill dan Oakland University menciptakan perangkat yang melapisi halida logam hibrid 2D dengan logam feromagnetik, kemudian mengeksitasinya dengan laser, menciptakan arus putaran ultracepat yang pada gilirannya dihasilkan Radiasi THz.
Tim menemukan bahwa tidak hanya perangkat 2D hybrid metal halide mengungguli emitor THz yang lebih besar, lebih berat, dan lebih mahal untuk diproduksi yang saat ini digunakan, mereka juga menemukan bahwa sifat 2D hybrid metal halide memungkinkan mereka untuk mengontrol arah aliran. Transmisi THz.
“Pemancar terahertz tradisional didasarkan pada arus foto ultracepat,” kata Sun. “Tetapi emisi yang dihasilkan spintronic menghasilkan bandwidth frekuensi THz yang lebih luas, dan arah emisi THz dapat dikontrol dengan memodifikasi kecepatan pulsa laser dan arah medan magnet, yang pada gilirannya mempengaruhi interaksi magnon, foton , dan berputar, dan memungkinkan kita mengontrol arah.”
Sun percaya bahwa pekerjaan ini dapat menjadi langkah pertama dalam mengeksplorasi material halida logam hibrid 2D yang secara umum berpotensi berguna dalam aplikasi spintronik lainnya.
“Perangkat berbasis halida logam hibrida 2D yang digunakan di sini lebih kecil dan lebih ekonomis untuk diproduksi, kuat dan bekerja dengan baik pada suhu yang lebih tinggi,” kata Sun. “Ini menunjukkan bahwa bahan halida logam hibrid 2D mungkin terbukti lebih unggul daripada bahan semikonduktor konvensional saat ini untuk aplikasi THz, yang memerlukan pendekatan deposisi canggih yang lebih rentan terhadap cacat.”
