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
qlhws完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2的应助被shy采纳,获得10
1秒前
鱿鱼小狗汪汪完成签到,获得积分10
1秒前
难过板栗发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
HenryRen发布了新的文献求助50
2秒前
华仔的应助被冰_采纳,获得10
3秒前
yy完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy的应助被sjy采纳,获得10
3秒前
哈基米发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
搞怪烨伟发布了新的文献求助10
4秒前
LL发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
风和日丽发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界的应助被笨笨的善斓采纳,获得10
4秒前
4秒前
wyx完成签到,获得积分10
5秒前
逍遥的应助被lin采纳,获得10
5秒前
等等等等发布了新的文献求助10
6秒前
ajian的应助被Nuyoah采纳,获得10
6秒前
liyu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
yy发布了新的文献求助10
7秒前
左右完成签到,获得积分10
7秒前
轻云兮流风的应助被吃饭饭采纳,获得20
8秒前
无花果的应助被晴朗采纳,获得10
8秒前
华仔的应助被邓明浩采纳,获得10
8秒前
马某某完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
越努力 越幸运完成签到,获得积分10
9秒前
WN发布了新的文献求助10
10秒前
molihuakai的应助被Walden采纳,获得20
10秒前
舒适香露发布了新的文献求助10
11秒前
毛果完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7799721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9334773
关于积分的说明 20469252
捐赠科研通 7390914
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326165
关于科研通互助平台的介绍 2473153
邀请新用户注册赠送积分活动 2343844