在基础研究和实际应用中具有独特的优势。产生和操纵宽带手性太赫兹波的能力对于材料成像、太赫兹传感和医学诊断中的应用至关重要。它还可以为非线性太赫兹光谱以及手性分子和磁性材料的相干控制开辟新的可能性，最终可以实现新药开发和快速数据存储。
可以通过多种方式产生和控制圆偏振相干太赫兹波。目前使用的方法有三种：(1)气体等离子体直接产生，通过施加外场或组合的双色激光方案;(2) 非线性晶体和磁性和新型拓扑材料中的特殊变频技术;(3) 无源光器件的实现。这些方法通常效率低、带宽窄或灵活性差。仍然需要一种高性能、灵活且经济的解决方案，用于在太赫兹范围内产生和处理宽带、圆极化和相干波。
最近，新型自旋电子太赫兹发射器因其低成本、高度可靠、高效和灵活的选择而受到关注。这些发射器由只有几纳米厚的磁性多层异质结构组成。在外部磁场和激光照射下，在铁磁材料层中激发纵向自旋流。然后，由于非磁性层中自旋和轨道之间的强相互作用，自旋流被转换为横向电荷电流，从而产生相干太赫兹波辐射。已建立的金属薄膜微纳米制造允许将这些自旋电子发射器加工成超表面，这为应用开辟了巨大的潜力。
正如Advanced Photonics报道的那样，复旦大学的研究人员最近提出并开发了一种新型的自旋电子超表面太赫兹发射器，它允许以高效且高度灵活的方式产生和操纵手性太赫兹波。发射器由排列成多层条纹的交替磁性异质结构组成。太赫兹辐射是通过在定向的外部磁场下用激光脉冲激发发射器而产生的。由超表面结构施加的激光感应电荷电流的横向各向异性限制导致手性太赫兹波发射。
研究人员证明，可以在较宽的太赫兹带宽(1 – 5 THz)上实现出色的圆偏振(ε> 0.75)，其产生效率可与市售非线性晶体相媲美。该设计还允许通过磁场灵活操纵太赫兹极化状态和螺旋度。混合太赫兹发射器结合了自旋电子发射器(超宽带、高效和高度灵活)与超表面的优点，可在超紧凑平台上对发射的太赫兹波的偏振态进行强大控制。
复旦大学表面物理国家重点实验室陶振生表示，“这项工作为超表面定制自旋电子发射器以有效产生和控制太赫兹波开辟了一条新途径。超宽带、高效自旋电子发射器和具有预设计功能的超表面的结合，可能会导致更多类型的发射设备用于不同的空间和时间太赫兹波形。”Tao 指出，这种技术进步可能最终导致在空间和时间上具有亚周期精度的太赫兹波的任意场设计。
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