具有大超快光学非线性的有机金属类零介电常数材料
光学
2022-10-07 v6 材料科学
摘要
类零介电常数（ENZ）材料因其超快热载流子及由此产生的光学非线性增强，在非线性光学应用中显示出巨大潜力。经极性溶剂处理和退火的改性聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)（PEDOT）薄膜表现出金属特性，并由此在 1550 nm 附近产生 ENZ 波长。由于 π-共轭离域电子，金属性 PEDOT 薄膜表现出与金相当、比典型无机半导体 ENZ 材料高 100 倍的本征光学非线性响应。热载流子在 1550 nm 处使金属性 PEDOT 薄膜的光学非线性系数提高 22 倍。由于更大的虚介电常数和载流子冷却的热声子瓶颈，金属性 PEDOT 薄膜中的热空穴比无机 ENZ 材料中的热电子具有更小的载流子温度增强倍数和更长的弛豫时间。我们的发现表明，与无机 ENZ 材料相比，π-共轭 ENZ 聚合物可能具有独特的超快和非线性光学特性，为片上纳米光子器件、非线性光学和等离子体学带来新的可能。
引用
@article{arxiv.2204.05528,
title = {Organic metallic epsilon-near-zero materials with large ultrafast optical nonlinearity},
author = {Qili Hu and Xinlan Yu and Hongqi Liu and Jiahuan Qiu and Wei Tang and Sen Liang and Linjun Li and Miao Du and Junjun Jia and Hui Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05528},
year = {2022}
}
备注
There is a mistake in our simulation part of two-temperature model. Thus we revise the parameter and reconstruct our idea. The new content is very different to this old one. Thus, we want to withdraw this paper and submit another new one