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二维极性金属出乎意料的近红外至可见光非线性光学特性

材料科学 2020-12-02 v4

摘要

描述了空气稳定的二维极性镓和铟金属的近红外至可见光二次谐波产生。这些二维金属的光子特性——包括金属中报道的最大二阶磁化率(接近 10nm2^2/V)——由两到三个原子厚的晶体薄膜的原子级结构和键合决定。在几个原子层内,键合特性从共价键演变为金属键,改变了面外金属-金属键距约百分之十(0.2 \unicodex212B\unicode{x212B}),导致对称性破缺并产生轴向静电偶极子,从而介导了巨大的非线性响应。晶体金属原子的两种不同取向,对应于小于 2 \unicodex212B\unicode{x212B} 的横向位移,在分离的微米级台阶上持续存在,以产生不同的谐波偏振。这种强烈的原子级结构-性质相互作用表明,金属光子特性可以以原子精度进行控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.01809,
  title  = {Unexpected Near-Infrared to Visible Non-linear Optical Properties from Two-Dimensional Polar Metals},
  author = {Megan A. Steves and Yuanxi Wang and Natalie Briggs and Tian Zhao and Hesham El-Sherif and Brian Bersch and Shruti Subramanian and Chengye Dong and Timothy Bowen and Ana De La Fuente Duran and Katharina Nisi and Margaux Lassaunière and Ursula Wurstbauer and Nabil Bassim and Jose J. Fonseca and Jeremy T. Robinson and Vincent Crespi and Joshua Robinson and Kenneth L. Knappenberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01809},
  year   = {2020}
}