Projekteja vuodessa
Abstrakti
Two-dimensional transition-metal dichalcogenide monolayers have remarkably large optical nonlinearity. However, the nonlinear optical conversion efficiency in monolayer transition-metal dichalcogenides is typically low due to small light-matter interaction length at the atomic thickness, which significantly obstructs their applications. Here, for the first time, we report broadband (up to μ150 nm) enhancement of optical nonlinearity in monolayer MoS2 with plasmonic structures. Substantial enhancement of four-wave mixing is demonstrated with the enhancement factor up to three orders of magnitude for broadband frequency conversion, covering the major visible spectral region. The equivalent third-order nonlinearity of the hybrid MoS2-plasmonic structure is in the order of 10-17 m2/V2, far superior (μ10-100-times larger) to the widely used conventional bulk materials (e.g., LiNbO3, BBO) and nanomaterials (e.g., gold nanofilms). Such a considerable and broadband enhancement arises from the strongly confined electric field in the plasmonic structure, promising for numerous nonlinear photonic applications of two-dimensional materials.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Sivut | 6321-6327 |
Sivumäärä | 7 |
Julkaisu | Nano Letters |
Vuosikerta | 21 |
Numero | 14 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 28 heinäk. 2021 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Broadband Plasmon-Enhanced Four-Wave Mixing in Monolayer MoS2'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
-: Atomically-engineered nonlinear photonics with two-dimensional layered superlattices.
Sun, Z. (Vastuullinen tutkija), Varjamo, S.-T. (Projektin jäsen), Wang, Y. (Projektin jäsen), Pelgrin, V. (Projektin jäsen), Wang, Y. (Projektin jäsen), Yoon, H. H. (Projektin jäsen), Das, S. (Projektin jäsen), Huang, Y. (Projektin jäsen), Liapis, A. (Projektin jäsen), Dai, Y. (Projektin jäsen), Mohsen, A. (Projektin jäsen), Nigmatulin, F. (Projektin jäsen), Uddin, M. (Projektin jäsen), Du, M. (Projektin jäsen), Zhang, Y. (Projektin jäsen), Arias, J. C. (Projektin jäsen), Lin, Y. (Projektin jäsen), Pajunpää, T. (Projektin jäsen), Turunen, M. (Projektin jäsen), Cui, X. (Projektin jäsen), Xing, J. (Projektin jäsen), Cheng, X. (Projektin jäsen), Kaaripuro, H. (Projektin jäsen) & Edwards, C. (Projektin jäsen)
01/09/2019 → 31/08/2025
Projekti: EU: ERC grants
-
FEMTOCHIP: FEMTOSECOND LASER ON A CHIP
Sun, Z. (Vastuullinen tutkija), Li, D. (Projektin jäsen), Liu, P. (Projektin jäsen), Das, S. (Projektin jäsen), Mohsen, A. (Projektin jäsen), Liapis, A. (Projektin jäsen), Atalaia Rosa, J. (Projektin jäsen) & Turunen, M. (Projektin jäsen)
01/03/2021 → 29/02/2024
Projekti: EU: Framework programmes funding
-
FAST: Ultrafast Data Production with Broadband Photodetectors for Active Hyperspectral Space Imaging
Sun, Z. (Vastuullinen tutkija), Varjamo, S.-T. (Projektin jäsen), Pajunpää, T. (Projektin jäsen), Cui, L. (Projektin jäsen), Nigmatulin, F. (Projektin jäsen) & Das, S. (Projektin jäsen)
01/01/2021 → 31/12/2023
Projekti: Academy of Finland: Other research funding