太赫兹波的产生与探测是太赫兹技术中的重要环节，因此太赫兹波发射器是太赫兹系统的关键器件。传统的光子学方法产生太赫兹波是利用非线性光学晶体的光整流效应和光电导天线。但由于声子吸收和相位匹配，通过这些方法产生的太赫兹波的带宽受到限制。一种基于铁磁/非磁（FM/NM）结构的自旋电子太赫兹波发射器很好的解决了窄带宽的问题，但随着太赫兹技术的发展，需要更高强度的宽带太赫兹波以满足对电子自旋，晶格离子运动和载流子输运的超快相干控制的实际应用。

课题组通过在重金属Pt中引入MgO杂质，增大了Pt的自旋霍尔角且MgO起到了修饰界面的作用，同时增强了界面斜散射作用。这两种机制共同作用显著提高了自旋电荷转换效率，增强了发射的太赫兹强度。其制备的Pt_0.93(MgO)_0.07/CoFeB纳米膜异质结构成功实现了相对于标准Pt/CoFeB结构100%的增强，达到了相同泵浦功率下商用ZnTe晶体的信号强度。通过对实验数据的拟合，得到了Pt_0.93(MgO)_0.07的自旋扩散长度(2±0.2 nm)和自旋霍尔角。MgO位间杂质的引入减少了自旋扩散长度，但增加了体自旋霍尔角(源于电阻的增加)。此外，对太赫兹辐射的层间研究进一步阐明了其潜在的增强机制是增加体自旋霍尔角和界面斜散射的综合作用。该发现不仅实现了一个高效的太赫兹源，而且揭示了界面在逆自旋霍尔效应中不可忽视的作用。相关工作以“Enhancement of spintronic terahertz emission enabled by increasing Hall angle and interfacial skew scattering”为题发表在Communications Physics上，课题组博士生汪扬凯，李威威为论文共同第一作者，陆亚林教授、黄秋萍高级工程师为共同通讯作者。

(a)太赫兹发射示意图。 (b-e)Pt_1-x(MgO)_x单层以及CoFeB/Pt_1-x(MgO)_x异质结的结构表证。(f-h)Pt_1-x(MgO)_x(3)/CoFeB(4)结构产生的太赫兹波形以及傅里叶变换频谱。

(a-b)不同厚度下发射的太赫兹脉冲。(c) S_THz/P_abs-t_NM曲线。 (d)拟合的自旋霍尔角。

（a-d）S_THz-t_Cu曲线。 (e) 太赫兹波形与中间层MgO的关系。

（a-b）自旋电荷转换增强示意图，（c-d）体积效应与界面效应的分离。