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一维ZnO的三阶非线性光学特性研究新进展

2012-02-22 09:37
Minor昔年
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  氧化锌具有优良的光学性能(室温禁带宽度~3.37 eV,激子束缚能达60 meV),还具有电子漂移饱和速率高、热稳定性好等特点,被称为第三代半导体材料。原位研究一维氧化锌的光学特性将为其在新型集成微纳光电器件应用提供基础。

  最近,王凯博士研究生在周军教授和陆培祥教授的指导下,与美国佐治亚理工学院王中林教授及中山大学测试中心陈建教授合作开展了一维氧化锌三阶非线性光学特性的研究。我们首先完善了理论模型,使得其对微尺度样品的测量仍然适用,并改进了Z扫描测试方法,系统地研究了单根氧化锌纳米线的非线性光学特性。首次发现了其非线性吸收系数随入射光偏振角呈90度周期性振荡,并与样品方位角有关系;研究了纳米线尺寸因素的影响,发现了其非线性吸收系数与样品的尺寸也有关系,即随尺寸不断减小,入射光偏振方向垂直于c轴时的非线性吸收的分量逐渐变大。该研究结果为低维氧化锌在纳米激光器、全光开关以及高分辨光探测等领域的应用提供重要的支持。同时,本研究所完善的理论模型和改进的测试方法具有普适意义,可以应用于其它低维光电材料的原位非线性光学特性研究。

  该项研究工作得到了国家自然科学基金、973计划、高等学校优秀博士学位论文作者专项资金、教育部新世纪优秀人才支持计划等项目的支持。该研究结果已于近期正式发表在Nano Letters, 2012, 833-838 (2010年IF:12.186)。

(a)单根一维氧化锌的焦面二维扫描成像结果及原位非线性吸收信号

(b)不同尺寸氧化锌的非线性吸收随入射光偏振角的变化曲线及相应的氧化锌SEM和光学图片

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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