Unusual Nonlinear Optical Responses in Layered Ferroelectric Niobium Oxide Dihalides: Origin and Manipulation

铁电性 二次谐波产生 材料科学 相变 偶极子 凝聚态物理 光电子学 各向异性 极化(电化学) 反铁电性 范德瓦尔斯力 非线性光学 光学 物理 化学 激光器 电介质 物理化学 量子力学 分子
作者
Ye, Liangting,Zhou, Wenju,Huang, Dajian,Jiang, Xiao,Jia, Donghan,Guo, Qiangbing,Jiang, Dequan,Wang, Yonggang,Wu, Xiaoqiang,Li, Yang,Gou, Huiyang,Huang, Bing
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2302.12984
摘要

Realization of large and highly tunable second-order nonlinear optical (NLO) responses, e.g., second-harmonic generation (SHG) and bulk photovoltaic effect (BPVE), is critical for developing modern optical and optoelectronic devices. Very recently, the two-dimensional van der Waals ferroelectric NbOX2 (X = Cl, Br or I) are discovered to exhibit unusually large and anisotropic SHG. However, the physical origin and possible tunability of NLO responses in NbOX2 remain to be unclear. In this article, we reveal that the large SHG in NbOCl2 is dominated by the synergy between large transition dipole moment and band-nesting-induced large intensity of electron-hole pairs. Remarkably, the NbOCl2 can exhibit dramatically different strain-dependent BPVE under different polarized light, originating from the interesting light-polarization-dependent orbital transition. Importantly, we successfully achieve a reversible ferroelectric-to-antiferroelectric phase transition via controlling ambient temperature or external pressure, accompanied by the greatly tunable NLO responses. Furthermore, we discover that the evolutions of SHG and BPVE in NbOX2 with variable X obey different rules. Our study provides a deep understanding on the novel NLO physics in NbOX2 and establishes great external-field tunability for device applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1111发布了新的文献求助10
2秒前
MHK发布了新的文献求助10
2秒前
reece发布了新的文献求助10
3秒前
怀玉完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
wanci应助JJJ采纳,获得10
5秒前
pf发布了新的文献求助10
5秒前
可乐完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
愉快的戎完成签到,获得积分10
7秒前
XY发布了新的文献求助10
9秒前
可乐发布了新的文献求助30
9秒前
顾矜应助reece采纳,获得10
10秒前
伶俐的春天完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
医生发布了新的文献求助10
13秒前
pf完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
oceanao应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
平淡的沛白完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小二郎应助可乐采纳,获得10
16秒前
T012完成签到,获得积分10
18秒前
Annabelle发布了新的文献求助10
18秒前
棠以秧完成签到 ,获得积分10
20秒前
ding应助abbsdan采纳,获得150
20秒前
思源应助123采纳,获得10
21秒前
郝宝真发布了新的文献求助10
21秒前
PeGe完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816499
关于积分的说明 7912912
捐赠科研通 2476092
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318663
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632179
版权声明 602388