非中心对称性P31c空间群中van der Waals层状材料AgScP2S6的二向色散与三向色散产生及其各向异性极化与温度依赖性
材料科学
2026-02-27 v1 光学
摘要
对单晶X射线衍射和非线性光学测量，特别是二向色散（SHG）和三向色散（THG）进行了系统性调查，这种van der Waals层状材料AgScP2S6具有非中心对称性P31c（159）空间群。通过光谱椭圆量化提取线性光学常数，并用于拟合谐波产生行为。极化分辨的SHG和THG测量显示显著的各向异性，发射模式可由由khi(2)和khi(3)张量元素派生的理论模型准确描述。该材料表现出异常高的非线性响应，khi(2) ~ 10^(-8) m/V，khi(3) ~ 10^(-17) m^2/V^2，这些数值比文献中报道的其他2D材料高出几个数量级。从300 K到25 K的温度依赖SHG和THG测量显示，谐波信号强度呈指数衰减，归因于载流子迁移率下降，未见结构相变，与单晶衍射和比热测量结果一致。极化分辨的SHG和THG测量还揭示了不同的取向和椭圆趋势，突显了各向异性非线性张量贡献，以及材料中极化选择规则的差异。这些结果将AgScP2S6确立为一种高性能、热稳定且高度各向异性的非线性材料，适用于紧凑型光子器件，如超快光调制器、极化敏感探测器和可调波长光源。
引用
@article{arxiv.2602.23014,
title = {Highly Efficient Second/Third Harmonic Generation in van der Waals Layered Material AgScP2S6 with Anisotropic Polarization and Temperature Dependence},
author = {Mohamed Yaseen Noor and Ryan Siebenaller and Wenhao Liu and Zixin Zhai and Conrad Kuz and Simin Zhang and Mousumi Upadhyay Kahaly and Gergely Nagy and Aamir Mushtaq and Rahul Rao and Emmanuel Rowe and Benjamin S. Conner and Bing Lv and Michael A. Susner and Enam Chowdhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23014},
year = {2026}
}