近日，物理系教授张岩教授与复旦大学大学陶镇生教授、吴义政教授团队合作，在卓越计划高起点新刊《光：快讯》（elight）(IF 27.2)以共同通讯作者身份发表关于新型可编程自旋电子太赫兹发射器的重要研究成果，论文题目为《通过可编程交换偏置自旋电子发射器灵活地产生结构化太赫兹场》 (Flexible generation of structured terahertz felds via programmable exchange-biased spintronic emitters)。

利用亚波长元原子的超构表面可以为增强太赫兹波相互作用提供更高的空间分辨率和更大的调制深度，然而经常遇到低效率和窄操作带宽的限制。到目前为止，一些基于飞秒激光激发的太赫兹空间结构光光源，能够产生宽谱、圆偏振及可控波前的太赫兹辐射，但仍然遇到调控的灵活性和多样性方面的限制。针对于此，物理系教授张岩教授与复旦大学合作团队一起结合理论计算与实验测量，设计了一种由反铁磁层、铁磁层以及非磁重金属层组成的三层自旋电子太赫兹发射器，这种方法利用激光诱导的交换偏磁异质结构的局部场冷却，从而可以精确地在发射器表面上进行微米级的磁化模式编程。通过交换偏磁异质结构的灵活编程可以直接产生具有复杂极化分布的各种结构太赫兹光场。这些光场包括左旋圆偏振和右旋圆偏振空间分离的太赫兹光场，径向偏振和角向偏振分布的光场，以及全庞加莱光束（full Poincaré beam）等。相较于利用超构表面产生太赫兹结构光场的传统手段，其制备过程更为简便，且磁化图样可以灵活更改，从而显著降低了生成太赫兹结构光场的成本，提供了对太赫兹光束横截面上的极性化状态的高度灵活和宽带控制，这可以为在单个器件内有效产生和主动控制太赫兹波提供了新的途径；为太赫兹显微镜，量子信息和通信中的各种应用开辟新的可能性；还将在成像、通信、安全检测等多个领域产生深远影响。物理系博士生刘婧宇为共同第一作者。

近年来，物理系在鼓励国际国内高质量合作，注重学科交叉融合以及加强青年人才队伍培养等方面取得成效。今后物理系将围绕物理学学科建设，为提高我校整体科研水平及国际学术影响力继续努力。