Broadband and efficient third-harmonic generation from black phosphorus–hybrid plasmonic metasurfaces in the mid-infrared

材料科学 二次谐波产生 非线性光学 红外线的 实现(概率) 光电子学 非线性系统 光学 物理 激光器 数学 量子力学 统计
作者
Song Zhu,Wenduo Chen,Tuğba Temel,Fakun Wang,Xiaodong Xu,Ruihuan Duan,Tingting Wu,Xuan Mao,Congliao Yan,Jianbo Yu,Chongwu Wang,Yuhao Jin,Jieyuan Cui,Jinghao Li,Dora Juan Juan Hu,Zheng Liu,R. Murray,Yu Luo,Qijie Wang
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:11 (20)
标识
DOI:10.1126/sciadv.adt3772
摘要

Black phosphorus (BP), with a mid-infrared (MIR) bandgap of 0.34 eV, presents itself as a promising material for MIR nonlinear optical applications. We report the realization of MIR third-harmonic generation (THG) in both BP and BP-hybrid plasmonic metasurfaces (BPM). BP exhibits a high third-order nonlinear susceptibility ( χ ( 3 ) ) exceeding 10 −18 m 2 /V 2 in the MIR region with a maximum value of 1.55 × 10 −17 m 2 /V 2 at 5000 nm. The BP flake achieves a THG conversion efficiency of 1.4 × 10 −5 , surpassing that of other 2D materials by over one order of magnitude. To further enhance this nonlinear performance, a BPM is designed and fabricated to achieve a two-order-of-magnitude enhancement in THG, leading to a record conversion efficiency of 6.5 × 10 −4 , exceeding the performance of previously reported metasurfaces by more than one order of magnitude. These findings establish BP as a promising platform for next-generation MIR nonlinear optical devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李一完成签到,获得积分10
1秒前
3469907229完成签到 ,获得积分10
1秒前
张凡完成签到 ,获得积分10
2秒前
风趣钻石发布了新的文献求助10
3秒前
CC发布了新的文献求助10
3秒前
ke研白完成签到,获得积分10
3秒前
6657完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
6秒前
几米杨完成签到,获得积分10
7秒前
搜集达人应助小蘑菇采纳,获得10
7秒前
玉米粥应助xy采纳,获得10
8秒前
9秒前
gjq发布了新的文献求助50
10秒前
自由青柏发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
李自成发布了新的文献求助30
11秒前
学术丁真完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
玉米侠完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Divina0407完成签到,获得积分10
15秒前
Shenliheng发布了新的文献求助30
15秒前
白色之牙发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
甜蜜的雨旋完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
豌豆射手完成签到,获得积分10
21秒前
夏简完成签到 ,获得积分10
21秒前
ljydhr发布了新的文献求助10
22秒前
生动凝旋完成签到,获得积分10
22秒前
Ava应助饱满的睿渊采纳,获得10
22秒前
23秒前
24秒前
24秒前
小二郎应助WEnyu采纳,获得10
27秒前
沉静的时光完成签到 ,获得积分10
27秒前
veronicaaaa发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd Edition 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
Implantable Technologies 500
Ecological and Human Health Impacts of Contaminated Food and Environments 400
Theories of Human Development 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 计算机科学 内科学 纳米技术 复合材料 化学工程 遗传学 催化作用 物理化学 基因 冶金 量子力学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3923860
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3468678
关于积分的说明 10953198
捐赠科研通 3198012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1766886
邀请新用户注册赠送积分活动 856572
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 795498