Giant second-harmonic generation in ferroelectric NbOI2

二次谐波产生 铁电性 材料科学 光子学 光电子学 非线性光学 极化(电化学) 波长 光学 二次谐波成像显微术 光子 激发 纳米尺度 能量转换效率 准相位匹配 各向异性 激光器 物理 纳米技术 电介质 化学 物理化学 量子力学
作者
Ibrahim Abdelwahab,Benjamin Tilmann,Yaze Wu,David Giovanni,Ivan Verzhbitskiy,Menglong Zhu,Rodrigo Berté,Fengyuan Xuan,Leonardo de S. Menezes,Goki Eda,Tze Chien Sum,Su Ying Quek,Stefan A. Maier,Kian Ping Loh
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:16 (9): 644-650 被引量:209
标识
DOI:10.1038/s41566-022-01021-y
摘要

Implementing nonlinear optical components in nanoscale photonic devices is challenged by phase-matching conditions requiring thicknesses in the order of hundreds of wavelengths, and is disadvantaged by the short optical interaction depth of nanometre-scale materials and weak photon–photon interactions. Here we report that ferroelectric NbOI2 nanosheets exhibit giant second-harmonic generation with conversion efficiencies that are orders of magnitude higher than commonly reported nonlinear crystals. The nonlinear response scales with layer thickness and is strain- and electrical-tunable; a record >0.2% absolute SHG conversion efficiency and an effective nonlinear susceptibility $$\chi _{\mathrm{eff}}^{(2)}$$ in the order of 10−9 m V−1 are demonstrated at an average pump intensity of 8 kW cm–2. Due to the interplay between anisotropic polarization and excitonic resonance in NbOI2, the spatial profile of the polarized SHG response can be tuned by the excitation wavelength. Our results represent a new paradigm for ultrathin, efficient nonlinear optical components. Strained NbOI2 flakes with a thickness of 20 nm exhibit a record SHG absolute conversion efficiency of >0.2% and an effective bulk-like nonlinear susceptibility of 1.1 × 10−9 m V−1 at the fundamental wavelength of 1,050 nm. The spatial profile of the polarized second-harmonic generation response can be tuned by the fundamental wavelength.
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
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
Nano完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
霓裳羽翼85完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
诸岩发布了新的文献求助10
3秒前
神秘玩家完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
Forizix发布了新的文献求助20
5秒前
goldfish完成签到,获得积分10
6秒前
怜熙发布了新的文献求助10
6秒前
虚幻唯雪完成签到,获得积分10
6秒前
完美世界应助若梦易燃采纳,获得50
7秒前
哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
2224536发布了新的文献求助10
7秒前
稳重青易发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助猪猪hero采纳,获得10
8秒前
Lucas应助hosokawa采纳,获得10
9秒前
挽风风风风完成签到,获得积分10
9秒前
脑洞疼应助刘威远采纳,获得10
9秒前
jinanyang完成签到,获得积分10
10秒前
PAN关闭了PAN文献求助
11秒前
莫大完成签到 ,获得积分10
11秒前
七听发布了新的文献求助30
11秒前
MiffyJia完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Hidden完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
一切顺利完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
安医清嘉完成签到,获得积分10
14秒前
机灵梦菲完成签到,获得积分10
14秒前
guan完成签到,获得积分10
14秒前
elliot完成签到,获得积分10
16秒前
认真哈密瓜完成签到,获得积分20
16秒前
拼搏霸发布了新的文献求助10
17秒前
稳重青易完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
DW应助WWT采纳,获得10
18秒前
桐桐应助li采纳,获得10
19秒前
AAA发布了新的文献求助10
19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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The role of consumer psychology in the marketing strategies of pop mart in Thailand 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7722196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9275260
关于积分的说明 20110572
捐赠科研通 7298726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3300834
关于科研通互助平台的介绍 2454409
邀请新用户注册赠送积分活动 2308218