研讨人员证明，使用汞-镉-碲合金较简略发生太赫兹波。
关于特别辐射源来说，“Landau-level激光”是一种令人兴奋的概念。它或许可以高效地发生太赫兹波，用于资料穿透和数据传输。但是，此前简直一切的太赫兹波激光的测验都以失利告终。eurekalert.org网站报导，由德国海尔霍兹德累斯顿研讨中心（HZDR）带领的世界研讨团队朝着制作太赫兹波激光的正确方向迈出了重要一步。相关研讨成果发布于《天然 光子学》杂志。
太赫兹波和光都是电磁辐射，其频率介于微波和红外辐射之间。两者的特别性质具有严重的技能和科学含义：根底研讨人员可借此研讨晶格振动和自旋波的传达。HZDR研讨人员Stephan Winnerl解说说：“太赫兹波还可以穿透许多不透明的物质，例如衣服、塑料和纸张。”现在，太赫兹扫描仪已作为有害的X射线扫描仪的替代品用于机场安检，以检测乘客是否将危险品藏匿于衣服中。因为太赫兹波的频率比无线电波高，它在数据传输范畴也有潜在使用价值。以无线局域网技能为例，其作业频率为2~5千兆赫，而太赫兹的作业频率高出上千倍。Winnerl说：“虽然太赫兹波的研讨取得了一些发展，但波的发生仍然是一个巨大的应战。怎么制作紧凑、强壮且可调谐的太赫兹激光是困扰科学家们的难题。”
激光是由激光资猜中的电子发生的。依据量子效应，被激起的电子虽然可以宣布光，但它们只能吸收特定部分的能量。因而，光也会以特定的色彩和聚集光束宣布。Landau-level激光的特别之处在于可以使用磁场灵敏调整电子的能级，能级反过来决议了电子发射的频率，从而使激光可以调谐。但是，这样的激光还不存在。Winnerl解说说：“问题在于，电子将能量传递给其他电子，而非发射光波。”科学家们称这种物理进程为“俄歇效应”。令他们绝望的是，这种现象乃至也会发生在石墨烯中。此前，他们曾对石墨烯寄予厚望，但这种二维资料在HZDR的试验中表现出了较强的俄歇散射。
因而，研讨人员们测验了一种常用于高灵敏度热成像相机的资料：由汞、镉和碲组成的重金属合金（HgCdTe）。HgCdTe的特点是研讨人员可以十分精确地操控汞、镉和碲的含量，进而使“带隙”的调整成为或许。HgCdTe的性质与石墨烯类似，但不存在强俄歇散射的问题。Winnerl说：“简略地说，电子无法找到其他能吸收恰当能量的电子，只能以科学家们想要的方法开释能量，发生太赫兹辐射。”
研讨人员在试验中观察到，施加电流时，HgCdTe宣布了太赫兹波。经过调理一个强度仅200毫特斯拉的外加磁场，研讨人员可以在1~2太赫兹内改动发射波的频率。Winnerl说：“这还不是一种激光，但它很像太赫兹LED。虽然会颇费周折，但咱们应该将其扩展到激光范畴。”下一阶段，除考虑拓宽问题外，研讨人员还需要战胜低温冷却的约束，以使该技能更具实践价值。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：西莫
