非線性納米光子學(xué)是利用工程納米結(jié)構(gòu)將光聚集到小體積中，并且通過(guò)光譜和空間控制增強(qiáng)非線性光學(xué)的過(guò)程。由于石墨烯本身具有明顯的電場(chǎng)調(diào)諧的非線性光學(xué)響應(yīng)，在非線性光電應(yīng)用方面具有很大的應(yīng)用前景。在此，我們報(bào)告了石墨烯-絕緣體-金屬異質(zhì)結(jié)構(gòu)中異常強(qiáng)的光學(xué)非線性，與純石墨烯相比，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)的三次諧波信號(hào)增強(qiáng)了三個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，通過(guò)外部柵壓，可增加石墨烯費(fèi)米能量，發(fā)現(xiàn)石墨烯等離子體激元激發(fā)了光學(xué)非線性并調(diào)制了三次諧波信號(hào)。研究結(jié)果表明，石墨烯-絕緣體-金屬是一種有前途的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，可用于光學(xué)控制和電可調(diào)的納米光電組件。
Fig. 1 柵極可調(diào)石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖。
Fig. 2 三次諧波信號(hào)的表征。
Fig. 3 三階非線性磁化率與電門(mén)控的關(guān)系。
Fig. 4 石墨烯等離子體激元在THG中的作用。
相關(guān)研究成果于2020年由維也納大學(xué)Irati Alonso Calafell?第一作者，發(fā)表在Nat. Nanotechnol. (https://doi.org/10.1038/s41565-020-00808-w）上。原文；Giant enhancement of third-harmonic generation in graphene–metal heterostructures。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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