(a) Schema della configurazione μ-Z/I-scan utilizzata per l'esperimento NLO. (b-c) I risultati μ-Z-scan ad apertura aperta/chiusa del film InSe. (d) Spettro di assorbimento transitorio del fiocco di InSe sotto un'eccitazione laser pulsata di 200 fs a 400 nm. (e) Diagramma schematico del processo di rilassamento del vettore. Credito:SIOM
Recentemente, i ricercatori dello Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) dell'Accademia cinese delle scienze hanno condotto un'indagine sistematica sulle non linearità ottiche microscopiche e sulla dinamica dei portatori transitori in Nanosheet di seleniuro di indio (InSe). I risultati della ricerca correlati sono stati pubblicati in Optics Express il 9 maggio 2022.
Negli ultimi decenni, i materiali bidimensionali (2D) sono stati ampiamente utilizzati in molti campi. È fondamentale ma significativo studiare le caratteristiche intrinseche e realizzare ulteriormente l'ingegneria di modifica controllabile di queste proprietà ottiche e fisiche nei materiali 2D. InSe, un eccellente materiale optoelettronico, è stato studiato in ottica non lineare, optoelettronica e biomedicina. Tuttavia, le sue proprietà ottiche non lineari intrinseche non sono state studiate attentamente.
In questo lavoro, i ricercatori hanno preparato una serie di nanosheet InSe con diversi spessori attraverso un metodo di esfoliazione meccanica e hanno studiato sistematicamente le proprietà ottiche non lineari e la dinamica del vettore ultraveloce ad ampio spettro.
Le proprietà ottiche non lineari sono state misurate attraverso una configurazione micro-Z/I-scan casalinga sotto l'eccitazione di impulsi di 520 nm e 1040 nm fs. I film InSe mostrano effetti di assorbimento di due fotoni (TPA) sia sotto l'eccitazione della luce visibile che nel vicino infrarosso e i nanosheet InSe hanno maggiori probabilità di raggiungere la saturazione del TPA nell'intervallo visibile poiché il coefficiente TPA di InSe dello stesso spessore eccitato da 520 nm è due ordini di grandezza maggiore di quello eccitato da 1040 nm e Is,520 nm è un ordine di grandezza inferiore a Is,1040 nm.
Le misurazioni della spettroscopia di assorbimento transitorio hanno mostrato che i film InSe hanno una transizione ultraveloce dall'assorbimento fotoindotto al fotosbiancamento e un rapido processo di rilassamento di ~ 0,4-1 ps nell'intervallo visibile.
Lo studio sistematico delle proprietà ottiche non lineari intrinseche dei nanosheet InSe e della dinamica del vettore ultraveloce fornisce una guida sperimentale e teorica per lo sviluppo di dispositivi optoelettronici basati su InSe, nonché ispirazione per test ottici non lineari di altri materiali bidimensionali. + Esplora ulteriormente
