层间电荷转移增强二硫化铼/石墨烯异质结薄膜的反饱和吸收特性

• 作者: 徐翔 张莹 刘增辉 白杏 王骏 闫庆 华灯鑫
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 材料 范德瓦耳斯异质结 二硫化铼 石墨烯 非线性光学 反饱和吸收
• 年，卷（期）: 2021,（20）
• 所属期刊栏目: 材料|Materials
• 页码范围: 116-123
• 页数: 8页
• 分类号: O437
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2016002

摘要

提高二维纳米材料的非线性光学响应,推动非线性光学在光电子领域的应用,是当前的一项巨大挑战,而构建高质量的范德瓦耳斯异质结,研究其非线性光学响应的内在机理,是解决途径之一.本文采用液相剥离结合真空抽滤技术,选择不同的混合方式(粉末混合、超声后混合、离心后混合),构建了三种二硫化铼/石墨烯异质结薄膜,并利用拉曼光谱仪、近红外吸收光谱仪以及原子力显微镜等对其进行了光学表征.采用自主搭建的高重复频率、窄脉宽飞秒Z扫描系统,重点研究了上述异质结薄膜在800 nm处的非线性光学特性,得到了其三阶非线性极化率虚部、品质因数等重要的非线性光学参数.结果 表明:异质结的成功构建使得材料的非线性光学响应显著增强,超声后混合的二硫化铼/石墨烯薄膜的品质因数是纯二硫化铼薄膜的3.5倍,纯石墨烯的1.6倍;超声后混合的二硫化铼/石墨烯薄膜具有最高的反饱和吸收特性,其品质因数相较于粉末混合、离心后混合的异质结薄膜分别提高了44％和27％.本文为范德瓦耳斯异质结的制备提供了新思路,同时也为飞秒光限幅器件的研究打下了理论基础.