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成果介紹

氧化銦錫薄膜具有較高的光學(xué)透明度和導(dǎo)電性，是一種用于光子電路設(shè)計和應(yīng)用的很有前途材料。然而，它們微弱的光學(xué)非線性一直是非線性信號處理應(yīng)用的重大障礙。

有鑒于此，近日，浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心陳紅勝教授和錢浩亮研究員（共同通訊作者）團隊發(fā)現(xiàn)原子薄(~1.5 nm)的氧化銦錫薄膜以空氣/氧化銦錫/SiO₂量子阱的形式表現(xiàn)出二階磁化率χ²為~1,800 pm V^-1。第一性原理計算和量子靜電建模指出，量子阱的不對稱勢能中存在電子帶間躍遷共振，這是導(dǎo)致χ²值如此大的原因。由于χ²值比傳統(tǒng)非線性LiNbO₃晶體高20倍以上，本文的氧化銦錫量子阱設(shè)計可以向非線性光子電路的應(yīng)用邁出重要的一步。

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圖文導(dǎo)讀

圖1. 范德華2D ITO薄膜中的二階非線性。

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圖2. 2D ITO樣品的表征。

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圖3. 2D-ITO基非對稱量子阱實驗驗證。

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圖4. 2D ITO量子阱的理論分析。

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文獻(xiàn)信息

Large second-order susceptibility from a quantized indium tin oxide monolayer

（Nat. Nanotechnol., 2024, DOI:10.1038/s41565-023-01574-1）

文獻(xiàn)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01574-1