北理工團(tuán)隊(duì)在光學(xué)權(quán)威雜志發(fā)表封面綜述文章
發(fā)布日期：2023-04-04 供稿：物理學(xué)院 攝影：物理學(xué)院
編輯：王莉蓉 審核：姜艷 閱讀次數(shù)：
日前，北京理工大學(xué)物理學(xué)院姚裕貴團(tuán)隊(duì)成員王沖特別研究員與復(fù)旦大學(xué)物理系晏湖根教授合作在光學(xué)權(quán)威期刊《Photonics Insights》發(fā)表關(guān)于低維二維材料光學(xué)與極化激元性質(zhì)的綜述論文。該綜述系統(tǒng)總結(jié)了在各類低對(duì)稱性的二維材料中的光學(xué)性質(zhì)和極化激元的最新研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了各向異性的帶間吸收、發(fā)光、激子效應(yīng)、非線性光學(xué)，以及各種雙曲極化激元的探測、調(diào)控及應(yīng)用，并且對(duì)該領(lǐng)域未來的研究方向給出了展望。
《Photonics Insights》是由中國科學(xué)院上海光機(jī)所所與中國光學(xué)學(xué)會(huì)共同出資成立，SPIE國際光學(xué)工程學(xué)會(huì)、CLP中國激光雜志社聯(lián)合出版，是國內(nèi)光學(xué)領(lǐng)域第一本英文綜述期刊。本文章作為封面文章刊登在《Photonics Insights》 2023年第1期。
通常二維材料只包含了一個(gè)到幾個(gè)原子層，但是卻展現(xiàn)出了非常強(qiáng)的與光相互作用的本領(lǐng)，比如單層過渡金屬硫族化合物（TMDCs）中的激子吸收可以達(dá)到20%。二維材料種類繁多，能帶結(jié)構(gòu)豐富多樣，再加上其能帶結(jié)構(gòu)極易被調(diào)控，因此蘊(yùn)含了豐富的光學(xué)性質(zhì)。而在低對(duì)稱性的二維材料中，面內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)的各向異性不僅使材料具有二向色性以及雙折射，同時(shí)為材料提供了新的自由度來探測與調(diào)控光，在特定情況下還會(huì)使面內(nèi)光電導(dǎo)沿著不同主軸出現(xiàn)異號(hào)從而形成雙曲極化激元，而這種特殊的極化激元在晶體內(nèi)定向傳播同時(shí)具有極大的光子態(tài)密度，在光子學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注。以上這些都意味著低對(duì)稱性的二維材料蘊(yùn)含著更加豐富的光與物質(zhì)相互作用物理圖像。關(guān)于低對(duì)稱性二維材料研究源于2014年二維黑磷的加入，至今已有幾十種各向異性的二維材料被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)晶系可以分為分為三大類，即：正交晶系（如：黑磷、黑砷，四族單硫化合物(GeS,GeSe,SnS,SnSe)等）,單斜晶系（如：1T’相的WTe2,TiS3等）和三斜晶系（ReS2,ReSe2）。本綜述文章對(duì)各類的低對(duì)稱性二維材料中的光學(xué)性質(zhì)包括帶間吸收、發(fā)光、激子效應(yīng)、非線性光學(xué)以及各類極化激元的研究做了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，并提出對(duì)未來的研究方向提出了展望。
圖1 低對(duì)稱性的二維材料中的光學(xué)性質(zhì)和極化激元
上述工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、北京理工大學(xué)青年教師學(xué)術(shù)啟動(dòng)計(jì)劃等相關(guān)項(xiàng)目的支持。
文章鏈接：http://www.researching.cn/Articles/OJc7213c8b23cb9c64
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