Ultrafast Charge Transfer-Induced Unusual Nonlinear Optical Response in ReSe2/ReS2 Heterostructure

超短脉冲 异质结 电荷(物理) 非线性光学 非线性系统 非线性光学 材料科学 光电子学 物理 光学 量子力学 激光器
作者
Yanqing Ge,Jiayu Tan,Guorong Xu,Xukun Feng,Erkang Li,Yijie Wang,Chunhui Lu,Xinlong Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (44): 30838-30847 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c11372
摘要

Ultrafast charge transfer in van der Waals heterostructures can effectively engineer the optical and electrical properties of two-dimensional semiconductors for designing photonic and optoelectronic devices. However, the nonlinear absorption conversion dynamics with the pump intensity and the underlying physical mechanisms in a type-II heterostructure remain largely unexplored, yet hold considerable potential for all-optical logic gates. Herein, two-dimensional ReSe2/ReS2 heterostructure is designed to realize an unusual transition from reverse saturable absorption to saturable absorption (SA) with a conversion pump intensity threshold of approximately 170 GW/cm2. Such an intriguing phenomenon is attributed to the decrease of two-photon absorption (TPA) of ReS2 and the increase of SA of ReSe2 with the pump intensity. Based on the characterization results of X-ray photoelectron spectroscopy, ultraviolet photoelectron spectroscopy, femtosecond transient absorption spectrum, Kelvin probe force microscopy, and density functional theory calculation, a type-II charge-transfer-energy level model is proposed combined with the TPA of ReS2 and SA of ReSe2 processes. The results reveal the critical role of ultrafast interfacial charge transfer in tuning the unusual nonlinear absorption and improving the SA of ReSe2/ReS2 under different excitation wavelengths. Our finding deepens the understanding of nonlinear absorption physical mechanisms in two-dimensional heterostructure materials, which may further diversify the nonlinear optical materials and photonic devices.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小蘑菇应助bae采纳,获得10
刚刚
yyer完成签到,获得积分10
1秒前
英勇飞机发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
冷妹君发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
龙龙龙完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
卓卓发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
dshihb发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
Laoxing258完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zhang_y2发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助成就梦松采纳,获得10
9秒前
ding应助samllcloud采纳,获得10
9秒前
将寻发布了新的文献求助30
10秒前
刘老板发布了新的文献求助10
10秒前
Leo应助重要的小猫咪采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
落后的成仁完成签到,获得积分20
12秒前
大方万仇完成签到 ,获得积分10
12秒前
mr_wang发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
K.I.D完成签到,获得积分10
13秒前
英俊的铭应助锅里有虾采纳,获得10
13秒前
天才小仙女完成签到,获得积分10
13秒前
大锅逢饭完成签到,获得积分10
13秒前
大模型应助负责的方盒采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
充电宝应助木雨采纳,获得30
16秒前
香菜包发布了新的文献求助30
16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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Bandwidth Choice for Bias Estimators in Dynamic Nonlinear Panel Models 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5355086
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4487060
关于积分的说明 13968836
捐赠科研通 4387749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2410553
邀请新用户注册赠送积分活动 1403023
关于科研通互助平台的介绍 1376743