葛力新博士在纳米结构的非线性光学领域取得研究进展
近日,澳门威尼斯人(中国)官方 教师葛力新博士(共同通讯作者之一)与北京理工大学的王业亮教授,黄元教授,戴贇贇教授,薛统统博士等人合作在《Nano Letters》上发表题为“Artificially Engineered Nonlinear Circular Dichroism with Chiral Nanoscrolling of 2D Materials”的学术论文,该研究有望在紧凑的非线性光源和调制器领域具有应用前景。
在线性光学中,圆二色性(Circular Dichroism,简称CD)是指手性材料对左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振光(RCP)吸收强度具有差异。该现象常用于生物分子的手性结构探测,纳米光学功能器件等领域。在非线性光学过程中(比如 SHG、三次谐波 THG 等),如果手性材料对左旋和右旋圆偏振光的非线性响应(如 SHG 信号强度)不同,就表现出非线性圆二色性。
该研究基于二维过渡金属硫化物(TMDs)的纳米结构,实现了非线性SHG的CD的增强与调控。研究发现,当单层TMDs卷曲成一维的纳米卷后,非线性二次谐波SHG的圆二色性实现了明显增强, CD值高达0.8。通过调控纳米卷的卷轴方向,非线性SHG的CD强度可人工调节。此外,由于结构中的Mie散射共振,纳米结构中的局域电磁场可将SHG强度提升至单层材料的100倍。
图1:二维过渡金属硫化物MoS2的纳米卷结构与实验样品。
图2:不同卷轴方向下,左旋与右旋光的SHG的辐射强度。
文献链接://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c01780
(撰稿人:葛力新 编辑/初审:孙金土 终核:刘墨林 )