研究方向：二维材料

论文作者/专利申请者：张晗教授

论文题目/专利名称：Size-dependent nonlinear optical properties of black phosphorus nanosheets and its applications in ultrafast photonics

发表期刊类型/专利申请类型：Journal of Materials Chemistry C 封面文章

发表时间：2017年3月25日

影响因子：高

论文/专利内容简介：

我校范滇元院士团队张晗教授课题组与与深圳先进技术研究院喻学锋研究员合作，采用Z扫描技术和泵浦探测技术首次系统地从实验角度证实了黑磷纳米片材料的横向尺寸会对其非线性光学特性和载流子驰豫时间产生影响。相关论文“Size-dependent nonlinear optical properties of black phosphorus nanosheets and its applications in ultrafast photonics”以封面形式发表在一区刊物《Journal of Materials Chemistry C》上。文章链接如下

http://pubs.rsc.org//content/articlelanding/2017/tc/c7tc00071e#!divAbstract

自2014年以来，黑磷材料由于其优异的性能得到了科学界广泛关注。黑磷纳米片除了具有高载流子迁移率和光电响应，可用于晶体管和光电探测器中外，还表现出优异的宽波段饱和吸收特性，作为饱和吸收体用于光纤激光器中。黑磷纳米片在超快光子学的应用具有巨大的潜力，有望发展成为一种新型的光学功能材料。但是，黑磷纳米片的尺寸如何影响其光学性能还尚未有系统的研究。

课题组采用液相剥离法和分段离心技术制备得到不同尺寸的黑磷纳米片，通过Z扫描技术和泵浦探测技术从实验上证实，黑磷纳米片的横向尺寸越小，它的三阶非线性系数越大，调制深度越大，饱和光强越小，响应时间越短。也就说，尺寸越小的黑磷纳米片，具有更好的光学性能。课题组将较小的黑磷纳米片用作光纤激光器的饱和吸收体从而进一步证实了这一结论。该成果可帮助研究者根据光学性能需要选用合适尺寸的黑磷纳米片，为黑磷材料在光纤激光器、调制器等光电器件中的应用提供理论依据。

该研究得到了深圳市黑磷工程实验室、深圳市孔雀团队项目、国家自然科学基金项目等资助。