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2D 材料中可调谐二次谐波发生:不同策略的比较

材料科学 2024-12-05 v2 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

非线性光频转换是一种光场与非线性介质相互作用以产生新频率的现象,是现代光子系统中的关键现象。然而,这些技术的一个主要挑战在于难以调节驱动此类效应的材料中非线性电导率。结果是,光子非线性的动态控制主要局限于实验室环境,限制了其作为光谱工具的实际应用。在本工作中,我们致力于开发具有可调非线性响应的器件,通过探索在二维材料中电气操控二阶光非线性的两种潜在机制。具体而言,我们考虑两种配置:在第一种情况下,材料本身不具备二次谐波发生 (SHG),但通过外部场诱导此响应;在第二种情况下,外部场在已表现出 SHG 的材料中诱导掺杂,从而改变非线性信号的强度。在本工作中,我们使用包含掺杂导致的电子-电子相互作用变化的实时 ab initio 方法研究了这两种配置。随后,我们讨论了当前计算方法的局限性,并将我们的结果与实验测量进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.07661,
  title  = {Tunable second harmonic generation in 2D materials: comparison of different strategies},
  author = {Simone Grillo and Elena Cannuccia and Maurizia Palummo and Olivia Pulci and Claudio Attaccalite},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07661},
  year   = {2024}
}