研究動態
研究動態
您現在的位置: 亚博娱乐登录网址 > 研究動態 > 正文
超快光學研究團隊在《自然·光子學》發表合作論文
發布時間:2019-04-23

 

 2019年4月1日,《自然·光子學》(Nature Photonics)在線刊發了我院超快光學實驗室的一項國際合作成果《Coherent steering of nonlinear chiral valley photons with a synthetic Au-WS2metasurface》。王凱教授、陸培祥教授和新加坡國立大學仇成偉教授為共同通訊作者,我院16級博士生洪玄淼為共同第一作者亚博娱乐登录网址。


眾所周知,電子具有兩個內稟自由度,即電荷和自旋亚博娱乐登录网址?;谶@兩個自由度亚博娱乐登录网址,人們發展了當今廣泛應用的電子技術和日漸成熟的自旋電子學。近年來,單層過渡金屬二硫化物(TMDC)等二維材料因其具有特殊反演對稱性,形成了一個額外的自由度:能谷贗自旋(K和K'),引起學界的廣泛研究。谷自由度作為信息載體可實現各種新型的功能器件。與傳統電子元件相比較,新型谷電子器件具有信息不易丟失、處理速度快、能耗低、集成度高和傳輸距離遠等優點。但是,能谷激發態的壽命在室溫下十分短暫,且單層二維材料厚度僅為原子層量級,這會導致其與外部激發場的相干作用十分微弱,嚴重限制了谷自由度的高效激發和調控。因此,如何提高二維材料中非線性過程的效率和谷系數亚博娱乐登录网址,是谷電子學中亟待解決的問題。


超快光學研究團隊原創性的提出了一種新型非線性光學界面,由貴金屬納米孔陣列和單層二維材料組成,很好地解決了納米尺度下二次諧波(SHG)光場多維度調控轉換效率的難題,該工作發表在《納米快報》上(Nano Letters,2018, 18, 1344-1350)。在此基礎上,新加坡國立大學仇成偉教授提出了將這種新型非線性光學界面用于單層WS2中非線性能谷-光子的高效操控的理論方案,王凱教授設計和制備了具有梯度相位信息的金納米孔陣列。當左(右)旋圓偏基頻光通過金納米孔時,產生帶有相位信息的右(左)旋圓偏基頻光。根據SHG選擇定則,特定能谷K(K')會被激發并產生左(右)旋SHG,實驗中測得其自旋度接近100%。由于金納米孔的局域場增強效應,使光場與能谷相互作用強度增強,測得SHG轉換效率提高了3個量級。更重要的是,能谷鎖定的SHG光子攜帶了相位信息,可實現控制其出射角度等多種功能。該方案同樣適用于介質超構表面和其他二維材料體系,這也為二維材料中能谷操控亚博娱乐登录网址、信息編碼與讀取提供了非常簡潔可靠的途徑,可進一步促進室溫下非線性、量子和谷電子納米器件的應用研究。

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41566-019-0399-1.


 

大學物理實驗預約系統 Hub系統 注冊中心 公共郵箱

  • 微信二維碼

地址:湖北省武漢市洪山區珞喻路1037號
電話:86-027-87543881
傳真:86-027-87556576
CopyRight (C) 2010 華中科技大學物理學院

亚博娱乐登录网址 <acronym id="u8isw"></acronym><rt id="u8isw"><xmp id="u8isw"><tr id="u8isw"><optgroup id="u8isw"></optgroup></tr>
<acronym id="u8isw"></acronym>
<rt id="u8isw"></rt><tr id="u8isw"><xmp id="u8isw">
<tr id="u8isw"><optgroup id="u8isw"></optgroup></tr>
<acronym id="u8isw"></acronym>
<rt id="u8isw"></rt>
<acronym id="u8isw"></acronym><acronym id="u8isw"></acronym>