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《Nanoscale》报道我院黑磷量子点紫外超快可饱和吸收重要进展
2017-02-28     作者:      来源:       浏览次数:265

    国际权威杂志、物理ESI期刊《Nanoscale》以封面论文形式,报导了我院(第一单位)在黑磷量子点在紫外超快可饱和吸收相关研究。以下是该论文的详细信息。

1. 文章封面插图(Yingwei Wang, Sheng Liu║, B. W. Zeng║, H. Huang, J. Xiao, Jianbo Li, M. Q. Long, Si Xiao*, X. F. Yu*, Yongli Gao, &Jun He*, Ultraviolet Saturable Absorption and Ultrafast Carrier Dynamics in Ultrasmall Black Phosphorus Quantum Dots, Nanoscale, 2017, DOI: 10.1039/C6NR09235G)

二维黑磷层状材料进入二维材料家族,掀起了低维先进材料研究领域的研究热潮。超小量子点材料作为低维材料的另一种重要形貌状态,由于量子限域效应往往表现出新奇优异的物理化学特性。我院何军教授肖思副教授指导下,王迎威博士与中科院深圳先进技术研究院喻学峰研究员合作,采用改进的液相分离技术成功制备超小黑磷量子点材料,首次报道了黑磷量子点材料紫外波长激发下超快的载流子寿命,以及黑磷量子点紫外波长超快可饱和吸收特性。基于二维半导体材料光激发载流子扩散模型提出了黑磷量子点超快载流子寿命的物理机制,并基于第一性原理理论计算验证了这一物理过程。该工作将有助于深入理解新型二维材料超快非线性光学底层物理机制,为紫外可饱和吸收锁模器应用提供优异的备选材料。同时,对推动紫外超快激光光源获得及紫外光谱技术应用具有重要意义。



图2. (a)泵浦探测实验示意图;(b)泵浦能量与载流子寿命依赖关系,插图:载流子扩散示意图。

    该工作以“Ultraviolet Saturable Absorption and Ultrafast Carrier Dynamics in Ultrasmall Black Phosphorus Quantum Dots”为题目,被编辑选为封面论文(Back Cover,如图1)发表在国际权威物理ESI期刊《Nanoscale》上(Nanoscale, 2017, DOI: 10.1039/C6NR09235G;),由中南大学物理与电子学院为第一完成单位。中南大学物理与电子学院博士生王迎威为第一作者,中南大学物理与电子学院何军教授肖思教授、深圳先进研究院喻学峰副教授为共同通讯作者。参与该研究工作的成员还包括中南大学物理与电子学院龙孟秋教授及研究生曾博文、刘圣;中南林业科技大学物理院李建波老师;湖南工业大学肖金老师。该工作得到了国家优秀青年科学基金,湖南省芙蓉学者特聘教授奖励计划,湖南省自然科学基金等项目的支持。

(全文链接:http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/NR/C6NR09235G#!divAbstract) 

    所在课题组在二维材料方面的相关研究,还有如下发表在物理类ESI杂志上的论文:

[1] Wang Yuan-Qian, He Jun, Xiao Si*, Yang Neng-An, and Chen Huo-Zhang, “Wavelength selective optical limiting effect on MoS2 solution”, Acta Phys. Sin. ,2014,63, 144204.

该论文描述了二维材料MoS2溶液在可见和近红外区域的非线性光学特性。

[2] Wang Yuan-Qian, Lin Cai-Fang, Zhang Jing-Di, He Jun, Xiao Si*, Research on the controllable nonlinear laser transmission properties of MoS2 nano-microm film, Acta Phys. Sin. 2015, 64, 034214.

该论文描述了二维材料MoS2薄膜的可见波段的非线性光学特性,可用作太阳能电池保护膜

[3] Si Xiao, Bosai Lv, Liang Wu, Menglong Zhu, Jun He and Shaohua Tao*, Dynamic self-diffraction in MoS2 nanoflake solutions,Opt. Express, 2015, 23, 5875.  

该论文描述了MoS2离散溶液在强激光作用下的动态自衍射现象(非线性光学特性,对激光的空间相位调制)

[4] Yingwei Wang, Guanghui Huang, Haoran Mu, Shenghuang Lin, Jiazhang Chen, Si Xiao*, QiaoliangBao, Jun He*, Ultrafast recovery time and broadband saturable absorption properties of black phosphorus suspension, Applied Physics Letters, 2015, 107, 091905.

该论文第一个报导了黑磷超快弛豫时间,在可见和近红外波段的非线性光学特性。

[5] Jingdi Zhang, Xuefeng Yu, Weijia Han, Bosai Lv, Xiaohong Li, Si Xiao*, Yongli Gao, Jun He*, Broadband spatial self-phase modulation of black phosphorous, Optics Letters, 2016, Vol.41, No.8, 1704-1707.

该论文第一个报导了黑磷离散溶液的空间自相位特性(非线性光学特征)

[6] Yingwei Wang, Haoran Mu, Xiaohong Li, Jian Yuan, Jiazhang Chen, Si Xiao*, QiaoliangBao, Yongli Gao and Jun He*, Observation of large nonlinear responses in a graphene-Bi2Te3 heterostructure at a telecommunication wavelength, Applied Physics Letters, 2016, 108, 221901.

该论文报导了二维材料石墨烯和Bi2Te3拓扑绝缘体组成的异质结的非线性光学特征.

[7] Yingwei Wang, Sheng Liu║, B. W. Zeng║, H. Huang, J. Xiao, Jianbo Li, M. Q. Long, Si Xiao*, X. F. Yu*, Yongli Gao, &Jun He*, Ultraviolet Saturable Absorption and Ultrafast Carrier Dynamics in Ultrasmall Black Phosphorus Quantum Dots, Nanoscale, 2017, DOI: 10.1039/C6NR09235G

        该论文报导了黑磷量子点紫外超快可饱和吸收。

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