北京大學,新發(fā)Nature Nanotechnology! 2024年6月7日 下午3:42 ? 頂刊 ? 閱讀 29 第一作者:馬超杰,馬辰俊,劉暢,郭泉林 通訊作者:劉開輝,洪浩 通訊單位:北京大學 ?劉開輝,北京大學物理學院教授,博士生導師,北京大學特聘研究員,國家優(yōu)秀青年基金獲得者(2015 ),國家杰出青年科學基金獲得者(2020)。 洪浩,北京大學劉開輝課題組組員,特聘副研究員。 論文速覽 具有大的手性光學響應和高結構穩(wěn)定性的納米材料是高級微型光學和光電子應用所期望的,其中一維(1D)納米管是具有可連續(xù)調節(jié)的手性幾何結構的穩(wěn)定晶體結構。然而,由于同軸管的多樣化結構,它們的手性光學響應通常較弱且難以控制。 本文研究了一類多壁氮化硼納米管(BNNTs),這些納米管具有包括近乎單手性、同手性和單極性在內的相干堆疊結構,表現(xiàn)出可擴展的非線性手性光學響應。這種內在結構在單個多壁BNNTs中產(chǎn)生了強烈的非線性光學響應,實現(xiàn)了高達0.01%的二次諧波生成(SHG)轉換效率和微瓦級別的輸出功率,在1D納米材料家族中表現(xiàn)優(yōu)異。 此外,研究還發(fā)現(xiàn),納米管的豐富手性引入了可控的非線性幾何相位,產(chǎn)生了手性相關的SHG圓二色性,其值在-0.7到+0.7之間。預期這種1D手性平臺將為緊湊型非線性光源和調制器帶來新功能。 圖文導讀 圖1:相干堆疊的BNNTs的結構。 圖2:BNNT中的高SHG響應。 圖3:BNNT中的高次諧波發(fā)生(HHG)響應。 圖4:BNNT中的手性依賴的SHG響應。 圖5:BNNTs中手性依賴的SHG-CD的理論研究。 總結展望 本研究揭示了相干堆疊的BNNTs的獨特特性,這些特性保留了組成納米管的反演和鏡像不對稱性,并實現(xiàn)了可擴展的光學非線性。實現(xiàn)了巨大的SHG產(chǎn)額(0.01%的轉換效率,微瓦輸出)和同時具有大的SHG-CD(從-0.7到+0.7連續(xù)可調)的全面性能。 這種能力可以擴展到其他二階非線性光學過程,例如自發(fā)參量下轉換,以生成具有可調糾纏特性的糾纏光子對。此外,1D納米管中的固有手性、強非線性以及自發(fā)電極化和豐富的堆疊配置預計將帶來比2D系統(tǒng)更豐富的物理特性,如手性位移電流、非互易超導性和體光伏效應。對相干組裝的手性納米管的研究,應該促進在1D納米管系統(tǒng)中進一步探索堆疊工程物理和應用。 文獻信息 標題:Strong chiroptical nonlinearity in coherently stacked boron nitride nanotubes 期刊:Nature Nanotechnology DOI:10.1038/s41565-024-01685-3 原創(chuàng)文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/06/07/dd5b928327/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 長江學者鄧意達教授,從天津大學到海南大學,讓更多科研成果在海南大地上開花結果! 2023年10月15日 8篇電池頂刊:夏永姚、王春生、王飛、陳人杰、李麗、李成超、楊植、楊碩、蔡冬、程濤、王琦等成果! 2023年10月7日 麻省理工Joule:僅需跑三圈!貝葉斯學習快速預測鋰離子電池循環(huán)壽命協(xié)議 2023年10月13日 葉金花/李亞光/張利強Nature子刊:高熵策略立大功!合成銅基高熵二維材料高效穩(wěn)定光熱催化RWGS 2023年10月4日 王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑 2024年2月28日 中科大Nature子刊:剖幽析微!揭示單原子距離對鈷氧化物酸性OER穩(wěn)定性的影響 2024年3月10日