【DFT+实验】Nat. Nanotechnol.：量子化氧化铟锡单层中的大二阶磁化率

成果介绍

氧化铟锡薄膜具有较高的光学透明度和导电性，是一种用于光子电路设计和应用的很有前途材料。然而，它们微弱的光学非线性一直是非线性信号处理应用的重大障碍。

有鉴于此，近日，浙江大学杭州国际科创中心陈红胜教授和钱浩亮研究员（共同通讯作者）团队发现原子薄(~1.5 nm)的氧化铟锡薄膜以空气/氧化铟锡/SiO₂量子阱的形式表现出二阶磁化率χ²为~1,800 pm V^-1。第一性原理计算和量子静电建模指出，量子阱的不对称势能中存在电子带间跃迁共振，这是导致χ²值如此大的原因。由于χ²值比传统非线性LiNbO₃晶体高20倍以上，本文的氧化铟锡量子阱设计可以向非线性光子电路的应用迈出重要的一步。

图文导读

图1. 范德华2D ITO薄膜中的二阶非线性。

图2. 2D ITO样品的表征。

图3. 2D-ITO基非对称量子阱实验验证。

图4. 2D ITO量子阱的理论分析。

文献信息

Large second-order susceptibility from a quantized indium tin oxide monolayer

（Nat. Nanotechnol., 2024, DOI:10.1038/s41565-023-01574-1）

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41565-023-01574-1