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亚博-国家工程中心在铁电氧化铪二阶非线性研究取得重要进展

时间:2020-03-22 15:23:36作者:亚博电竞-官网来源:佛山市亚博电竞-官网科技有限公司
     

  近日,我校国度电磁辐射节制材料工程手艺研究中间(邓龙江团队)毕磊传授在国际闻名期刊《ACS Nano》上颁发题为“Enhanced second harmonic generation from ferroelectric HfO2-based hybrid metasurfaces”的研究论文。中间博士生秦俊和硕士生黄飞(已卒业)为该论文的配合第一作者,电子科技年夜学为第一通信单元,合作研究单元包罗南开年夜学、湖南年夜学、新加坡南洋理工、荷兰内梅亨年夜学和加拿年夜科学研究院。《ACS Nano》是材料与化学范畴的顶级期刊,2018年影响因子为13.709。

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基在铁电Y:HfO2的二阶非线性超构概况和二次谐波发生尝试测试成果

  二阶非线性光学材料普遍利用在光学混频、二次谐波发生,和电光调制等非线性光学器件中,是光学系统的焦点材料。跟着硅基光电子、超构概况等集成光电系统的成长,构建高效力的二阶非线性纳米光源是集成光学范畴研究的热门问题。但是,常规的二阶非线性光学材料与半导体材料和工艺不兼容,其晶体尺寸也限制了纳米光学布局的研制,致使硅上集成二阶非线性光学材料和纳米光源成为范畴成长的一浩劫题。

  最近几年来,铁电氧化铪材料因为与CMOS工艺兼容、尺寸小(厚度3~20 nm)、带隙宽(5eV)、紫外透明等优势引发浩繁的研究存眷。但对其的首要研究集中在微电子存储和逻辑器件范畴,而在非线性光学范畴的研究工作依然是空白。斟酌到铁电氧化铪的中间非对称性晶体布局,我们猜测其具有二阶非线性光学效应,并经由过程构建基在铁电Y:HfO2薄膜的超构概况,引入强局域谐振模式实现二次谐波发生加强。我们在硅上制备了铁电Y:HfO2基超构概况,并不雅测到告终构的二次谐波发生。我们发现非线性超构概况布局较单层铁电氧化铪薄膜二次谐波发生强度提高了近20倍。同时,我们不雅测到基在铁电氧化铪的超构概况比基在非铁电氧化铪的超构概况布局有3倍的二次谐波发生加强。经由过程对尝试成果的数值计较,我们初次报导了铁电Y:HfO2薄膜的二阶非线性系数为6pm/V,与传统的LiNbO3、BaB2O4材料的二阶非线性系数附近,证实这一材料作为硅基集成二阶非线性光学材料的利用潜力。这一研究为成长新型硅基集成非线性光学材料和布局供给了新的思绪。

  毕磊传授首要研究标的目的为集成光学材料和器件,包罗非互易光学材料和器件、相变材料、透明导电氧化物材料和集成光学器件等。他在Nature Photonics,ACS Nano,Nano Letters,ACS Photonics,Physics Review B等期刊上颁发60余篇学术论文,屡次担负国际会议非互易光学材料和器件分会主席和作约请陈述,担负Nature Communications,Appl. Phys. Lett.,Opt. Express等10余个SCI期刊评审。获美国发现专利授权2项,中国发现专利授权2项。

  秦俊,电子科技年夜学电子科学与工程学院在读博士,首要研究标的目的为磁光纳米光学,超构概况器件。已在ACS Nano,ACS Photonics等期刊上颁发10余篇学术论文。现赴美国麻省理工学院结合培育。

  黄飞,电子科技年夜学电子科学与工程学院硕士,已卒业。首要研究标的目的为铁电HfO2薄膜发展和表征。在Phys. Chem. Chem. Phys., IEEE Elect. Dev. Lett.等期刊上颁发多篇学术论文。卒业后已赴美国斯坦福年夜学攻读博士学位。

编纂:王晓刚  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟

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