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CH$_3$NH$_3$PbBr$_3$ 单晶中的非线性折射

光学 2020-05-20 v1 材料科学

摘要

杂化卤铅钙钛矿,如 CH3_3NH3_3PbX3_3(X=I, Br),是直接带隙半导体,兼具众多优越的光电特性与极为简便的溶液加工制备法。这使其在太阳能电池或发光器件等应用中极具吸引力。近来,由于薄膜与纳米颗粒中高非线性折射的报道,其非线性光学性质也受到越来越多的关注。然而,对其 underlying 机制的理解薄弱,且受限于体材料非线性折射率等基本参数的缺失。在此,我们利用飞秒激光脉冲的 Z-scan 技术测量了 CH3_3NH3_3PbBr3_3 单晶中的非线性吸收与非线性折射。在 1000 nm 处,我们分别获得非线性吸收与非线性折射的值为 5.2 cm/GW 与 9.5\cdot1014^{-14} cm2^2/W。所观测折射非线性的符号与大小可由双带模型很好地复现。据我们所知,这些测量标志着对任意金属卤化物钙钛矿单晶中非线性折射的首次表征,因而将作为评估这一新兴材料类在非线性光学应用中潜力的重要参考。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.12721,
  title  = {Nonlinear refraction in CH$_3$NH$_3$PbBr$_3$ single crystals},
  author = {Christian Kriso and Markus Stein and Tobias Haeger and Neda Pourdavoud and Marina Gerhard and Arash Rahimi-Iman and Thomas Riedl and Martin Koch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12721},
  year   = {2020}
}