纳米技术现在 - 新闻稿：MXenes 光学性质的突破 - 二维异质结构提供新思路

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Nb2C/MoS2 和 Nb2C 的 OA Z 扫描结果，激发波长为 (a) 1300 nm 和 (b) 1550 nm。激发光强度下相应的非线性透射率曲线如图（c）和（d）所示。 (e) 用于比较的拟合非线性光学参数。信用证OEA

Nb2C/MoS2 和 Nb2C 的 OA Z 扫描结果，激发波长为 (a) 1300 nm 和 (b) 1550 nm。激发光强度下相应的非线性透射率曲线如图（c）和（d）所示。 (e) 用于比较的拟合非线性光学参数。信用
美洲国家组织

摘要：
Opto-Electronic Advances 的新出版物 10.29026/oea.2023.220162 讨论了 MXene 光学特性的突破。

MXenes光学性能突破——二维异质结构提供新思路

中国四川| 发表于 12 年 2023 月 XNUMX 日

二维层状材料是一类新型材料，表现出强烈而独特的光-物质相互作用，在光电器件和光子元件方面具有广阔的应用前景。这些材料包括石墨烯、过渡金属硫化物 (TMD)、黑磷 (BP) 等，它们表现出卓越的性能特征，例如超快和宽光谱响应、强大的激子光学特性和可调谐直接光学带隙。

MXene 代表了一类新发现的二维层状材料，它展现出令人着迷且可调的光学、化学和电子特性，并在光电、光热转换和光伏等领域展现出多种应用。此外，MXenes 表现出很强的非线性光学响应，并且它们的非线性光学吸收可以通过厚度、激发波长和表面基团进行调节。

此外，二维异质结构的构建代表了增强二维材料器件光电性能的重要策略。通过精心设计，可以保留异质结构内每个组件的有利特性，同时可以通过界面效应产生电荷转移或能量转移等新颖特性。

本文的作者提出了一种简单有效的方法来制备具有增强的线性和非线性光学性质的 Nb2C/MoS2 异质结构。

在这项工作中，MoS2纳米晶体成功地在Nb2C纳米片表面原位生长，从而构建了二维Nb2C/MoS2异质结构。研究发现，这种异质结构在线性和非线性光学方面均优于纯 Nb2C。

研究表明，Nb2C的表面基团可以调节Nb2C/MoS2的功函数，从而影响Nb2C和MoS2之间的电荷转移和能量排列。因此，Nb2C/MoS2继承了Nb2C和MoS2在不同波长下的优点，并表现出增强的宽带光吸收特性。

此外，研究表明，从 Nb2C 到 MoS2 的空穴转移会导致异质结构中非线性光学响应的调制。也证明Nb2C/MoS2比纯Nb2C具有更强且可调谐的近红外非线性光学吸收特性。 Nb2C/MoS2 的非线性吸收系数是纯 Nb2C 的两倍以上，如图 1 所示。这项研究为宽带光电器件和光调制器的开发提供了一种有效的方法。特别是，这些发现为MXenes在光电领域的利用提供了坚实的基础，MXenes表现出优异的光电性能。

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该工作由中南大学纳米光子与器件湖南省重点实验室何军教授带领的团队完成。团队已培养国家级青年人才5名、省级人才12名，自主构建了具有飞秒时间分辨率、三维自旋分辨率、能量动量分辨率的光电子能谱测量系统。

何军教授于2006年获得博士学位。 2012年获得新加坡国立大学博士学位，2016年获国家杰出青年科学基金资助，240年入选湖南省芙蓉学者特聘教授。目前主要研究方向为超快纳米材料的现象和非线性光学，以及微纳结构和二维材料神经形态晶体管的飞秒激光制造。他在该领域的广泛工作已在 Nature Commun 等国际知名期刊上发表了 6,700 多篇论文。和物理。 Rev. Lett.，引用次数超过 XNUMX 次。

王英伟博士于2017年获得博士学位。 2022年在中南大学获得博士学位，随后在深圳大学、暨南大学、高丽大学完成博士后研究。目前在中南大学物理与电子学院担任讲师，主要研究方向为低维材料纳米光子学。为了表彰他在该领域的贡献，XNUMX年他被授予湖南省杰出青年科学基金。

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关于 Compuscript 有限公司
Opto-Electronic Advances (OEA) 是一份高影响力、开放获取、同行评审的 SCI 月刊，影响因子为 8.933（IF2021 期刊引证报告）。自2018年36月创刊以来，OEA已被SCI、EI、DOAJ、Scopus、CA和ICI数据库收录，编委会成员扩大到来自17个国家和地区的49名成员（平均h指数XNUMX）。

该期刊由中国科学院光电研究所出版，旨在为研究人员、院士、专业人士、从业人员和学生提供一个以高质量的实证和理论研究论文的形式传授和分享知识的平台。光学、光子学和光电子学主题。

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