氧化銦錫薄膜由于其高的光學透明性和導電性,是一種極具潛力的光子電路設計和應用材料。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主要障礙。近日,浙江大學Qian Haoliang、Chen Hongsheng研究了氧化銦錫單層的二階磁化率在
本文要點:
1) 作者證明了原子厚度(~1.5?nm)的空氣/銦錫氧化物/SiO2量子阱形式的銦錫氧化物膜具有~1800 pm V-1的二階磁化率χ2。作者通過第一性原理計算和量子靜電建模發現,量子阱的非對稱勢能中存在電子帶間躍遷共振,這也是產生這種大χ2值的原因。
2) 由于χ2值是傳統非線性LiNbO3晶體的20多倍,該氧化銦錫量子阱設計在非線性光子電路中極具應用前景,如有效的頻率轉換、參數放大、糾纏光子對的產生和電光調制。
Yiyun Zhang et.al Large second-order susceptibility from a quantized indium tin oxide monolayer Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-023-01574-1
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01574-1