石墨烯/LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 纳米结构中的栅极可调光学非线性和消光
介观与纳米尺度物理
2020-09-04 v1 光学
摘要
原始未掺杂石墨烯在电磁谱的可见至近红外（VIS-NIR）区域具有 2.3% 的恒定吸收率。在某些条件下，如纳米结构化与强门控，石墨烯可更强烈地与 VIS-NIR 光相互作用并表现出大的非线性光学响应。在此，我们探究石墨烯/LaAlO/SrTiO 纳米结构的光学性质，其中在 LaAlO/SrTiO 界面形成的纳米结能够在约 10 nm 的尺度上向石墨烯施加大（~10 V/m）电场。在用超快 VIS-NIR 光照射时，石墨烯/LaAlO/SrTiO 纳米结构产生宽带太赫兹发射以及和频生成（SFG）响应。在 VIS-NIR 与 SFG 区域均观察到强的谱锐、栅极可调消光特征（>99.99%），同时非线性响应显著增强。所观察到的栅极可调强石墨烯-光相互作用与非线性光学响应具有基础意义，并为未来在基于石墨烯的光学器件中的开发利用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1912.06952,
title = {Gate-Tunable Optical Nonlinearities and Extinction in Graphene/LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Nanostructures},
author = {Erin Sheridan and Lu Chen and Jianan Li and Qing Guo and Ki-Tae Eom and Hyungwoo Lee and Jung-Woo Lee and Chang-Beom Eom and Patrick Irvin and Jeremy Levy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06952},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 7 figures, supplementary information included