Strong Ultrafast Saturable Absorption and Nonlinear Refraction of Some Non-van der Waals 2D Hematene and Magnetene Nanoplatelets for Ultrafast Photonic Applications

材料科学 范德瓦尔斯力 超短脉冲 饱和吸收 吸收(声学) 石墨烯 光子学 折射率 光电子学 激光器 光学 纳米技术 波长 化学 物理 分子 有机化学 复合材料 光纤激光器
作者
Michalis Stavrou,Nikolaos Chazapis,Vasileios Arapakis,Vasilios Georgakilas,Stelios Couris
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (29): 35391-35399 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acsami.3c06955
摘要

In the present work, some non-van der Waals (non-vdW) 2D materials, namely, hematene and magnetene nanoplatelets, were synthesized starting from hematite and magnetite ores, respectively, using a green synthesis method, and they were dispersed in water. Then, their ultrafast nonlinear optical (NLO) response was studied under 50 fs, 400 nm laser excitation. Both non-vdW 2D materials revealed strong saturable absorption with NLO absorption coefficient β, saturable intensity, and modulation depth of about -33.2 × 10-15 m/W, 320 GW/cm2, and 19%, respectively, for hematene, and about -21.4 × 10-15 m/W, 500 GW/cm2, and 17% for magnetene. These values are comparable to those of other vdW 2D materials, such as graphene, transition metal dichalcogenides (TMDs) like MoS2, WS2, and MoSe2, black phosphorus (BP), and some MXenes (Ti3C2Tx), recently reported as efficient saturable absorbers. In addition, both hematene and magnetene dispersions displayed strong Kerr type NLO refraction with nonlinear refractive index parameters γ' comparable and even larger than those of van der Waals 2D materials. In all cases, hematene was found exhibiting significantly larger optical nonlinearities than magnetene, most probably due to the formation of a more efficient charge transfer system. The results of the present work are strongly suggesting that hematene and magnetene can have applications in a wide range of photonic and optoelectronic applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
今后应助周ZHOU采纳,获得10
刚刚
li完成签到,获得积分10
1秒前
张云鹏完成签到,获得积分10
1秒前
saber完成签到 ,获得积分10
1秒前
曲初雪发布了新的文献求助30
1秒前
坚定茉莉完成签到,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助练习者采纳,获得10
2秒前
谢落落完成签到,获得积分10
2秒前
不想说完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
无花果应助龙仔采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助尊敬的凉面采纳,获得10
3秒前
3秒前
大模型应助薇笑不慌采纳,获得10
3秒前
zhujingyao完成签到,获得积分10
3秒前
超人无敌完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Umair发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
沉静立辉发布了新的文献求助10
4秒前
丘离完成签到,获得积分10
4秒前
Lv发布了新的文献求助30
4秒前
tzy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
刘羽萱完成签到,获得积分10
5秒前
wan完成签到,获得积分10
5秒前
xiao完成签到,获得积分10
5秒前
sofia发布了新的文献求助10
5秒前
无花果应助虚心的乐安采纳,获得10
5秒前
smottom应助顺利梦菡采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助左右采纳,获得10
6秒前
lululu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
香蕉外绣完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Maglor完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
诚c发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4719943
关于积分的说明 14969087
捐赠科研通 4787406
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556301
邀请新用户注册赠送积分活动 1517428
关于科研通互助平台的介绍 1478125