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具有强二次谐波响应的非线性光学新晶体1M-WS2 | 进展

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-05-21 18:18
    

主要观点总结

文章介绍了非线性光学晶体在光频转换、光通信和量子计算等领域的应用,以及传统体系和非中心对称层状晶体的差异。重点介绍了通过皮秒激光照射将2M-WS 2 转变为具有超高χ (2) 的非中心对称单斜相1M-WS 2 的研究。研究者们通过球差电镜表征和转角拉曼表征测试发现,这种转变具有超高的非线性光学响应,并提供了探索具有强二次谐波响应的非线性光学新材料的新思路。

关键观点总结

关键观点1: 非线性光学晶体在多个领域发挥重要作用,但传统体系存在限制。

文章首先介绍了非线性光学晶体的作用以及传统体系中存在的限制。

关键观点2: 层状晶体具有高的χ (2) ,可以通过应力、电场和表面修饰调控。

文章接着说明了层状晶体的优势以及如何通过外部调控提高其性能。

关键观点3: 研究者通过皮秒激光照射将2M-WS 2 转变为非中心对称的单斜相1M-WS 2 ,并发现其具有超高的χ (2) 。

文章重点介绍了该研究的主要成果,即通过激光照射诱导新型非线性光学材料的过程及其结果。

关键观点4: 研究成果在Nano Lett.上发表,并得到多个基金的支持。文中还介绍了参与工作的其他研究员和热门文章推荐。

文章最后提到了该研究得到的支持、发表的期刊以及其他热门文章推荐。


文章预览

非线性光学晶体在光频转换、光通信和量子计算等领域发挥着重要作用,传统体系中较低的二阶非线性系数χ (2) 以及相位匹配的依赖性限制了其在微纳光学器件中的应用。 近年来,具有非中心对称晶体结构的层状晶体展现出了高的χ (2) ,施加应力、电场和表面修饰等均可有效调控χ (2) 。然而,超快激光兼具高时空精度和脉冲能量可调的优点,在诱导新型非线性光学材料方面研究尚不多见。 图1.(a)三层1M-WS 2 (~2.2nm)和单层MoS 2 在激发波长1064nm下的SHG谱,单层MoS 2 的SHG强度放大了1000倍。(b)沿[010]投影的1M-WS 2 明场扫描透射电子显微镜图。蓝色和黄色圆点分别表示W和S原子。(c, d)1M-WS 2 在平行偏振配置下A’’和A’模式的角分辨拉曼散射强度。(e)1M-WS 2 与典型二维材料的χ (2) 。 近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心A02 ………………………………

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