单层重金属膜的高效光子纳尔施特 terahertz 发射

当前的金属太赫兹 (THz) 发射器主要依赖自旋磁性异质结构，重金属充当被动的自旋转电转化器。本文展示了在低温下及外部磁场作用下，单层 Pt 纳米膜可高效发射 THz 辐射。其支配机制鉴定为超快光子纳尔施特效应，即瞬态热梯度驱动横向电流。THz 发射极性直接由纳尔施特系数符号决定，经 Pt 与 W 或 Ta 之间的相位反转验证。值得注意的是，膜厚度的尺度效应和合金化导致的热导率抑制，均可独立放大单层发射至与基准自旋磁性双层相当水平。这些发现重新定义了重金属从被动自旋吸收体向主动 THz 发射器的角色，揭示了适用于多种自旋磁性和量子材料的通用发射范式。