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Linear and nonlinear optical absorption of 2D monolayer NbOCl2

化学 吸收光谱法 吸收(声学) 偶极子 单层 分子物理学 双光子吸收 态密度 原子物理学 光子能量 密度泛函理论 光子 凝聚态物理 光学 物理 计算化学 激光器 生物化学 有机化学
作者
Na Zhang,Ning Li,Li Wang,Mengtao Sun,Jingang Wang
出处
期刊:Journal of Molecular Structure [Elsevier BV]
卷期号:1299: 137064-137064 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.molstruc.2023.137064
摘要

The in-layer crystal structure of a two-dimensional material is stable, but the interaction force between the atomic layers is much weaker. Niobium oxide dichloride (NbOCl2) not only has high second-order nonlinear coefficients unique to common monolayer two-dimensional materials but also weak electronic coupling between layers. These characteristics make NbOCl2 very suitable as a quantum light source in quantum optical systems. This article mainly studies the linear and nonlinear optical absorption of two-dimensional monolayer NbOCl2. The characterization means include a surface distance projection map and three views, total density of states, photoelectron spectrum, charge density difference, transition dipole moment density, one-photon absorption spectrum, and two-photon absorption spectrum. There is a size effect on the total density of states, photoelectronic energy spectrum, and one-photon absorption spectrum, that is, as the size increases, the total density of states is red-shift, the photoelectronic energy spectrum is blue-shift, and the absorption spectrum has a significant red-shift. The charge density difference indicates that there is charge transfer around the Nb atom of NbOCl2. The transition dipole moment density changes periodically. The study of the two-photon absorption spectrum shows that it is dominated by a one-step transition. In summary, our work provides an in-depth understanding of its optical properties and is of great significance for the miniaturization of quantum light sources.
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