课题组硕士生于娟在国际顶级期刊Nano Letters上发表论文

祝贺课题组成员于娟同学在国际顶级期刊Nano Letters上发表论文

近日，课题组成员于娟同学在刘老师的指导下，以第一作者在国际纳米权威期刊《纳米快报》（Nano Letters，影响因子12.94）上发表题为“Direct Observation of Linear Dichroism Transition in Two-dimensional Palladium Diselenide(二维材料二硒化钯线性二向色性转换的特性)”的实验论文。

图一：（a）偏振分辨拉曼测量的原理图；（b）在364 nm、532 nm、633nm波长下的偏振吸收表征；（c）块体PdSe₂的偏振能够吸收谱（光谱范围300~800 nm）；（d）PdSe₂的三维偏振分辨拉曼光谱

  线性二色性(Linear dichroism，简称LD)是主要用于研究分子功能和结构的光谱技术。LD可以通过平行或垂直于一个取向方向轴的光吸收的差异测得。LD的测量基于光和物质之间的相互作用，是电磁光谱的一种形式，如今主要应用在研究生物高分子(如DNA)及人工合成的聚合物方面。各向异性光子材料中的线性二向色性(LD)转换广泛应用于选择性偏振-波长探测器、光开关和光通信等领域。在传统的二维(2D)各向异性材料中，由于材料的对称性降低而出现的LD在宽光谱范围内呈现的是单轴现象。至今，在二维材料中如何实现线性二色性转换行为仍然是个挑战课题。在该论文中，我们在国际上首次成功演示了使用偏振分辨吸收光谱法在PdSe₂中观察到独特的LD转换现象,该转换行为出现在472 nm波长处。472 nm波长两端的偏振吸收趋势完全相反，具体表现为364 nm和532 nm极坐标中的偏振吸收图恰好相差90°，意味着该材料在垂直x-y轴向上不能同时吸收可见光和紫外光。并且得到较高的x-y轴吸光比（364 nm处为1.11，532 nm处为1.15，633 nm处为0.84）。这种特殊的LD转换行为在极化敏感光电子器件、波长可调光电探测器和偏振热成像领域具有广阔的应用前景。此外，使用高分辨拉曼光谱技术得到极化分辨拉曼光谱，其中A_g和B_1g模式展现出强劲的周期性并可快速判别其晶轴，与理论计算对称性分析非常吻合，这表明二维材料PdSe₂具有很强的本征LD效应，同时为宏观层面上确定晶体取向提供了可靠的依据。

图二：论文第一作者于娟同学和导师刘艳平教授讨论分析科研数据

这项工作成功制备出大面积高质量的单层及少层PdSe₂样品，并证实PdSe₂具有高空气稳定度、强各向异性、强层间耦合等特性。而且提供了一种快速无损判别各向异性二维材料晶界和晶格取向的方法，也为二维各向异性材料在偏振光学，凝聚态物理和新概念器件方面的理论研究和实际应用奠定了基础。其独特的LD转换特性与内在的LD效应相结合，使得PdSe₂成为多光谱成像，传感，偏振敏感和波长可控等光电应用技术创新的潜在候选者。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b04598

Comments:

• This is a very interesting and significant study, as it provides direct evidence of linear dichroism in two-dimensional palladium diselenide. This result provides new insights into the electronic structure of these materials and could have important implications for their use in various applications, such as solar cells, optoelectronic devices, and others.

• The use of angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) to directly observe the linear dichroism transition is a powerful technique, as it allows researchers to probe the electronic structure of these materials in real time. The results obtained in this study are in good agreement with previous studies and provide further validation of the linear dichroism phenomenon in two-dimensional materials.

• The findings of this study have the potential to impact the development of new materials for various applications and could lead to the discovery of new properties that have not yet been observed. It is exciting to see the progress being made in the field of two-dimensional materials, and I am eager to see what new insights and breakthroughs will be uncovered in the future.