课题组硕士生于娟在Nature子刊上发表论文

祝贺课题组成员于娟同学在国际顶级期刊Nature Communications上发表论文

近日，课题组硕士生于娟同学在刘老师的指导下，以第一作者在Nature子刊Nature Communications上发表题为“Giant Nonlinear Optical Activity in Two-Dimensional Palladium Diselenide (二维材料二硒化钯的非线性光学特性的研究)”的实验论文。

图一：SHG spatial mapping of few-layer PdSe_2.

多层原子二维材料的非线性光学效应为各种光电应用提供了广阔的前景。过渡金属硫族化物(TMDCs)的非线性光学特性正引起越来越多的关注，并且最近已被广泛研究。然而，这些材料具有从可见光到紫外光区域的相当大的带隙，然而对窄带隙材料的研究目前仍然缺乏。在这里，我们报道了一种对具有近红外带隙的二硒化钯(PdSe₂)材料中的非线性光学特性。通过对PdSe₂薄片中NLO工艺的全面研究，我们发现这种材料具有几个独特的优势。首先，这种材料表现出独特的厚度依赖性二次谐波产生(SHG)功能。由于PdSe₂独特的晶体结构，与其他TMDC相比，仅在偶数层中才能检测到强SHG信号。同时，在平行配置下，SHG信号的极坐标图表现出明显的各向异性，表现为哑铃状，可以帮助在宏观尺度上准确识别PdSe2的晶体取向。此外，1-3 L（β〜4.16×10⁵、2.58×10⁵和1.51×10⁵ cm / GW）和块状PdSe2(β〜1.80×104 cm / GW)的双光子吸收(TPA)系数更大。与传统的二维(2D)材料相比，分别大了两个和三个数量级。这预示了少层PdSe₂薄片在基于TPA的应用中的巨大潜力。另外有趣的是，在600 nm的激发波长下，在1-3层PdSe₂中获得了巨大的调制深度(a_s〜32％，27％和24％)，而在其他二维材料中则尚未实现如此大的调制深度。这种独特的非线性光学特性使PdSe2成为非线性光电器件技术创新的潜在候选者，为新型纳米光电器件的应用提供了基础和理论指导。

图二：TPA properties of 1-3 L and bulk PdSe₂ flakes.

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21267-4

Comments:

• Giant Nonlinear Optical Activity in Two-Dimensional Palladium Diselenide refers to the high level of nonlinear optical activity observed in two-dimensional palladium diselenide, a new material discovered in recent years. This material has shown to possess exceptional optical properties, including high nonlinear optical activity, which makes it a promising candidate for various applications in the field of optoelectronics, such as photonics and optical communications. The giant nonlinear optical activity in palladium diselenide can be attributed to its unique crystal structure and chemical composition, which makes it a promising candidate for various applications in the field of optics and optoelectronics.