自旋电子太赫兹发射器中的电荷动力学

我们表明，要正确描述自旋电子太赫兹发射器中的超快电流，必须考虑电荷平衡。由飞秒激光脉冲局域诱导的电荷电流以及逆自旋霍尔效应（ISHE）会导致照明区域边缘处的超快充电现象。随后的放电引起电流回流，其延迟和时间常数主要取决于发射器的电导率。一方面，只有这种延迟的电荷平衡才允许通过太赫兹发射探测初始电流脉冲，因为瞬时回流会抵消任何远场发射。另一方面，特别是对于较长的光脉冲，回流会通过抑制低频分量显著改变发射谱，相较于初始自旋电流脉冲。对于基于电荷电流分布分析自旋物理，重要的是要理解：除非ISHE和回流的贡献可以被解卷积，否则自旋电流的时间特性无法从电荷电流推断。