近日,理學院物理系超快光子學實驗室馬國宏教授課題組與上海科技大學物質科學與技術學院郭艷峰教授合作🎮,在準二維磁性半導體CSiTe3表面發現了極強的太赫茲輻射🧑🏻⚖️,研究成果以“Terahertz emission on the surface of a van der Waals magnet CrSiTe3”為題發表於國際著名期刊Laser & Photonics Reviews上💁🏻♀️。

根據海森堡模型,二維材料體系中由於熱漲落抑製了自發對稱性破缺👨🏼🍳,因此不能實現長程磁有序。然而,近年來,科研人員發現具有二維層狀結構的磁性材料(如CrSiTe3🏃🏻🥴、Fe3GeTe2、CrI3等)低溫下其剝離到單層或少數層情況下依然保持著長程磁有序👨🚒🙇🏿♀️,從而引發了人們極大的關註💉。盡管以CSiTe3為代表的準二維磁性材料具有中心對稱結構,其二階非線性極化/非線性電導率系數為零,但在其表面處由於中心對稱破缺,存在非零的二階非線性張量元。非線性光學理論分析表明🚿🌐,該類材料表面具有極大的非線性電導率🙇🏻,超短激光脈沖作用下可以表現出較強的瞬態光電流效應(photogalvanic effect),從而有可能出現強太赫茲輻射。實驗結果證實了理論分析🛻,觀測到強的太赫茲輻射✍🏼,且太赫茲輻射僅僅來自於表面少數幾層(厚度僅為2~3 nm)的原子層。表明該材料具有極強的太赫茲輻射特性☎️,這為開發強太赫茲輻射源提供了一類新的候選材料,同時也為基於太赫茲光譜研究單層二維磁性材料提供了理想的光學手段🪄。
万事平台為本論文的第一完成單位和通訊單位,理學院物理系碩士研究生索鵬為該論文的第一作者,馬國宏教授和郭艷峰教授為共同通訊作者。
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/lpor.202000025