Récemment, des chercheurs de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai (SIOM) de l'Académie chinoise des sciences ont mené une enquête systématique sur les non-linéarités optiques microscopiques et la dynamique des porteurs transitoires dans la nanofeuille de séléniure d'indium (InSe). Les résultats de recherche connexes ont été publiés dans Optics Express le 9 mai 2022.

Au cours des dernières décennies, les matériaux bidimensionnels (2D) ont été largement utilisés dans de nombreux domaines. Il est fondamental mais important d'étudier les caractéristiques intrinsèques et de réaliser davantage l'ingénierie de modification contrôlable de ces propriétés optiques et physiques dans les matériaux 2D. InSe, un excellent matériau optoélectronique, a été étudié en optique non linéaire, en optoélectronique et en biomédecine. Cependant, ses propriétés optiques non linéaires intrinsèques n'ont pas été soigneusement étudiées.

Dans ce travail, les chercheurs ont préparé une série de nanofeuilles d'InSe de différentes épaisseurs grâce à une méthode d'exfoliation mécanique et ont systématiquement étudié les propriétés optiques non linéaires et la dynamique des porteurs ultrarapides à large spectre.

Les propriétés optiques non linéaires ont été mesurées à l'aide d'une configuration micro-Z/I-scan maison sous l'excitation d'impulsions fs de 520 nm et 1040 nm. Les films InSe présentent des effets d'absorption à deux photons (TPA) sous excitation lumineuse visible et proche infrarouge, et les nanofeuilles InSe sont plus susceptibles d'atteindre la saturation TPA dans la plage visible car le coefficient TPA d'InSe de même épaisseur excité par 520 nm est de deux ordres de grandeur supérieurs à celui excité par 1040 nm, et Is,520 nm est inférieur d'un ordre de grandeur à Is,1040 nm.

Les mesures de spectroscopie d'absorption transitoire ont montré que les films InSe ont une transition ultrarapide de l'absorption photo-induite au photoblanchiment et un processus de relaxation rapide d'environ 0, 4 à 1 ps dans le visible.

L'étude systématique des propriétés optiques non linéaires intrinsèques des nanofeuilles d'InSe et de la dynamique des porteurs ultrarapides fournit des orientations expérimentales et théoriques pour le développement de dispositifs optoélectroniques à base d'InSe ainsi qu'une source d'inspiration pour les tests optiques non linéaires d'autres matériaux bidimensionnels. + Explorer plus loin

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