【科技】上海光机所二维半导体制备及非线性光学特点研究获系列进展

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过渡金属硫化物的二维纳米材料是石墨烯之后的另一重要二维半导体纳米材料，特别是近红外波段的可调谐带隙特征，在开发新的光电功能器件方面具有独特的特征。 最近，中国科学院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料要点实验室研究员王俊课题组在二维半导体材料的制造、特征及非线性光学特征研究方面取得了很多进展。

比较过渡金属硫化物纳米材料在器件化过程中存在的瓶颈之一的低价金、大尺寸二维材料的合成，研究组(张晓艳等)利用原位生长溶剂热技术设计了具有特殊形态的二硫化钼( mos2)纳米薄膜 该溶剂热法突破了以往传来的水热合成技术只能得到微米级层状纳米片的极限，使用有机溶剂水系，在石英、硅片、光纤及曲面等多种基板上连续、大尺寸、形态可控制的MOS 研究表明，具有这种多级结构的mos2薄膜在近红外区域的三阶非线性吸收系数远远高于用真空抽滤重构沉积技术得到的mos2薄膜的三阶非线性吸收系数，这归结为独特的分层结构。 相关论文由nanoscale杂志[nanoscale，8，431，( ) ]在线出版。

二维纳米材料的结构显微分解在研究这种材料的物理性质和器件化方面起着重要的作用。 因此，研究组(李源鑫)等人提出利用光学传递特性矩阵模拟二维层状纳米材料的光学方向性，研究了与基板和入射光波长的依赖关系。 用该方法计算化学气相沉积法制备的不同层数mos2在白光照射下的相对度，理论模拟相当于实验结果。 与以前传来的菲涅耳理论相比，这种方法更迅速准确，可以更有效地指导二维纳米材料基板和照射光源的选择。 相关论文由nanoscale杂志( doi:10.1039/c5nr06287j )在线出版。

研究小组(董宁宁等人)还系统地研究了纳秒脉冲激光对液体悬浮态过渡金属硫化物二维纳米材料的可见近红外宽带光限幅效应。 研究表明，在近红外区域，硒化物比硫化物具有更好的光夹特性。 基于液态分散系统创新提出纳米片数密度的计算方法，建立激光能量与散射中心尺寸的关系，对研究过渡金属硫类化合物中mie散射诱导的光限制效应至关重要。 相关论文发表在scientificreports杂志( scientificreports，5，5，14646 )上。

课题组(张赛锋等)与爱尔兰都柏林圣三一大学合作，验证了新型二维材料黑磷宽带的超高速非线性光学效应，具有比石墨烯更好的饱和吸收特征，在层状黑磷锁模和调q器件开发中的应用潜力 论文发表在naturecommunications [ naturecommunications，6，6，8563，( ) ]上，包括nanyangtechnologicaluniversity、wroclawuniversity、wroclawuniversity

另外，课题组于2005年在photonicsresearch上发表的特邀论文Tunablenonlinearrefractiveindexoftwo-dimensional MOS 2、And MOSE2NanoshetdisPersion