氧化镓透射光谱（ACSNano二维硫化镓的非线性光学活性）

氧化镓透射光谱（ACSNano二维硫化镓的非线性光学活性）DOI: 10.1021/acsnano.2c03566Safayet Ahmed et al. Nonlinear Optical Activities in Two-Dimensional Gallium Sulfide: A Comprehensive Study. ACS Nano 20222）结构变形会引起对称性破缺并促进体相样品中的SHG，而液相剥离样品中可能的有效对称性破缺会导致SHG信号的增强，为研究人员提供了前瞻性的研究领域。从800到860 nm的TPEF的产生描绘了 2D GaS 材料的双光子吸收特性。3）此外，2D GaS的可饱和吸收特性是通过-9.3×103、-91.0×103和-6.05×103 cm/GW的最大非线性吸收系数 (β) 和分别在800、1066和1560 nm三个不同波长下24.4%，35.3%，29.1%的巨大调制深度 (Ts) 实现的。该

二维 (2D) 材料的非线性光学 (NLO) 特性对基础物理和光电器件的开发非常重要。然而，关于二维材料的NLO活性的研究相对较少。近日，香港理工大学Yuen Hong Tsang，Siu Fung Yu等报道了对二维硫化镓 (GaS) 的众多 NLO 特性的研究，包括二次谐波产生 (SHG)、双光子激发荧光 (TPEF) 和 NLO 吸收。

摘要：二维材料的非线性光学特性对基础物理和光电子器件的发展具有重要意义。然而，相对较少的研究已经被用于确定二维材料的组合NLO活性。本文研究了二维硫化镓(GaS)的二次谐波产生(SHG)、双光子激发荧光(TPEF)和NLO吸收特性。二维GaS的层相关SHG响应表明了奇数层的非中心对称性质，二阶极化率(χ2)值为47.98 pm/V(三层GaS)表明了SHG信号的优越效率。此外，结构变形诱发了对称破缺，促进了整体样品的SHG，而液相去屑样品中可能出现的对称破缺会导致SHG信号的增强，为研究人员提供了有前景的研究领域。800 ~ 860 nm TPEF的产生描述了二维GaS材料的双光子吸收特性。在800、1066和1560 nm三个不同波长下，最大非线性吸收系数β分别为−9.3 × 103、−91.0 × 103和−6.05 × 103 cm/GW，巨大调制深度Ts分别为24.4%、35.3%和29.1%，实现了二维气体的饱和吸收特性。因此，这些NLO活动表明二维气体材料可以促进未来非线性光电器件的技术进步。

本文要点：

1）2D GaS的层相关SHG响应确定了奇数层的非中心对称性质，并且 47.98 pm/V（三层GaS）的二阶磁化率 (χ2) 值表明 SHG 信号的优异效率。

2）结构变形会引起对称性破缺并促进体相样品中的SHG，而液相剥离样品中可能的有效对称性破缺会导致SHG信号的增强，为研究人员提供了前瞻性的研究领域。从800到860 nm的TPEF的产生描绘了 2D GaS 材料的双光子吸收特性。

3）此外，2D GaS的可饱和吸收特性是通过-9.3×103、-91.0×103和-6.05×103 cm/GW的最大非线性吸收系数 (β) 和分别在800、1066和1560 nm三个不同波长下24.4%，35.3%，29.1%的巨大调制深度 (Ts) 实现的。

该工作报道的NLO活性表明2D GaS材料有望促进未来非线性光电器件的技术进步。

Safayet Ahmed et al. Nonlinear Optical Activities in Two-Dimensional Gallium Sulfide: A Comprehensive Study. ACS Nano 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c03566

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c03566