二維磁性材料非線性光學(xué)研究獲重要進(jìn)展

復(fù)旦大學(xué)物理系吳施偉課題組與華盛頓大學(xué)許曉棟課題組合作，在二維磁性材料雙層三碘化鉻中觀測(cè)到源于層間反鐵磁結(jié)構(gòu)的非互易二次諧波非線性光學(xué)響應(yīng)，成功揭示了三碘化鉻中層間反鐵磁耦合與范德瓦爾斯堆疊結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。

據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中探測(cè)的反鐵磁材料僅有兩個(gè)原胞層厚度(厚度在2納米以下)，在此條件下，中子散射等測(cè)量手段很難奏效。針對(duì)這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)基于多年在二維材料非線性光學(xué)研究領(lǐng)域的積累，運(yùn)用了光學(xué)二次諧波這一方法來(lái)探測(cè)二維磁性材料的磁結(jié)構(gòu)與相關(guān)特性。

研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，雙層反鐵磁三碘化鉻的二次諧波信號(hào)，在響應(yīng)系數(shù)上有三個(gè)以上數(shù)量級(jí)的提升，比常規(guī)鐵磁界面產(chǎn)生的二次諧波更是高出十個(gè)數(shù)量級(jí)。利用這一強(qiáng)烈的二次諧波信號(hào)，團(tuán)隊(duì)得以揭示雙層三碘化鉻的原胞層堆疊結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。