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成果介紹

氧化銦錫薄膜具有較高的光學透明度和導電性，是一種用于光子電路設計和應用的很有前途材料。然而，它們微弱的光學非線性一直是非線性信號處理應用的重大障礙。

有鑒于此，近日，浙江大學杭州國際科創中心陳紅勝教授和錢浩亮研究員（共同通訊作者）團隊發現原子薄(~1.5 nm)的氧化銦錫薄膜以空氣/氧化銦錫/SiO₂量子阱的形式表現出二階磁化率χ²為~1,800 pm V^-1。第一性原理計算和量子靜電建模指出，量子阱的不對稱勢能中存在電子帶間躍遷共振，這是導致χ²值如此大的原因。由于χ²值比傳統非線性LiNbO₃晶體高20倍以上，本文的氧化銦錫量子阱設計可以向非線性光子電路的應用邁出重要的一步。

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圖文導讀

圖1. 范德華2D ITO薄膜中的二階非線性。

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圖2. 2D ITO樣品的表征。

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圖3. 2D-ITO基非對稱量子阱實驗驗證。

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圖4. 2D ITO量子阱的理論分析。

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文獻信息

Large second-order susceptibility from a quantized indium tin oxide monolayer

（Nat. Nanotechnol., 2024, DOI:10.1038/s41565-023-01574-1）

文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01574-1