L'ottica non lineare è una tecnologia abilitante chiave della nostra società moderna, come nell'imaging e nella comunicazione dati ad alta velocità. Ma i dispositivi tradizionali soffrono di coefficienti ottici non lineari relativamente piccoli dei materiali ottici convenzionali. Un team interdisciplinare di scienziati della Aalto University, Università della Finlandia orientale, Università dell'Arizona, Università di Cambridge, Università di Ottawa, Istituto Italiano di Tecnologia, e Università Nazionale di Singapore, scoperto che il bisolfuro di molibdeno monostrato, un unico materiale stratificato bidimensionale (2-D) simile al grafene, ha una risposta ottica non lineare estremamente ampia, che può convertire in modo efficiente fotoni a bassa energia in fotoni coerenti ad alta energia.

"Questa proprietà insolita può essere utilizzata per dispositivi fotonici su chip altamente miniaturizzati, come l'imaging ad alta risoluzione e le applicazioni di commutazione ottica dei dati efficienti, " racconta il Prof. Zhipei Sun della Aalto University, Finlandia.

I ricercatori hanno anche osservato che i processi multifotonici non lineari di questo materiale sono molto sensibili al numero di strati e all'orientamento dei cristalli. I ricercatori hanno dimostrato che questi processi ottici non lineari potrebbero essere sfruttati anche per una caratterizzazione rapida e affidabile di materiali simili atomicamente sottili. Questo è di grande interesse per la ricerca e l'industria.

"Il nostro approccio multifotone dimostrato è di alcuni ordini di grandezza più veloce rispetto ai metodi convenzionali di microscopia ottica. Ciò mostra chiaramente il suo potenziale per la caratterizzazione di materiali e dispositivi industriali ad alto volume e di grandi dimensioni per l'elettronica e la fotonica di prossima generazione, " afferma il Prof. Harri Lipsanen dell'Università di Aalto.

interessante, il team internazionale ha anche scoperto che i processi ottici non lineari di ordine superiore sono più forti di quelli di ordine inferiore. Questo è contrario all'intuizione, ed è abbastanza sorprendente, poiché l'intensità dei processi non lineari di solito diminuisce con l'ordine nel libro di testo. Prof. Nasser Peyghambarian, il Distinguished Professor finlandese del College of Optical Sciences presso l'Università dell'Arizona, STATI UNITI D'AMERICA, mette in risalto:

"Una risposta ottica non lineare così unica non è interessante solo per la fisica fondamentale, ma anche molto degno di nota per applicazioni pratiche, come, microscopia, terapia, e la commutazione dei dati."