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
Liangting Ye,Wenju Zhou,Dajian Huang,Xiao Jiang,Donghan Jia,Qiangbing Guo,Dequan Jiang,Yonggang Wang,Xiaoqiang Wu,Yang Li,Huiyang Gou,Bing Huang
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:1
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
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
李易航完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
nnnn发布了新的文献求助10
2秒前
栗子砸发布了新的文献求助10
2秒前
踏实的哑铃完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4的应助被既白采纳,获得10
3秒前
糯糯发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜的应助被张紫茹采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Mr_Wu完成签到 ,获得积分10
5秒前
ZGD完成签到 ,获得积分10
5秒前
小二郎的应助被Epoch采纳,获得10
6秒前
时光太浅丶完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
MST发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
任性的寄瑶完成签到,获得积分10
8秒前
滴滴答答发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
不想休息关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
在水一方的应助被pass采纳,获得10
10秒前
10秒前
张紫茹完成签到,获得积分10
10秒前
yln发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
yunyu关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
xbsong完成签到,获得积分20
13秒前
科研通AI6.4的应助被MZCCaiajie采纳,获得100
13秒前
12发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Charming发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497489
关于积分的说明 21401501
捐赠科研通 7649958
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401698
关于科研通互助平台的介绍 2530811
邀请新用户注册赠送积分活动 2440361