二维卟啉类分子材料的三阶非线性光学性质的研究

报道了针对二维卟啉类有机分子材料的光学非线性性质的研究，讨论了几种非对称配置电负性分子团对构成的分子的光学非线性的影响，表明配置的分子基团的电负性越大，合成的分子其非线性超极化率越大，通过实验研究了这些分子的光学非线性响应特性，并分析了各种非线性机制在分子非线性响应中的作用。     

新型二维碳材料net-Y光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,对新型二维碳材料(单层net-Y)的光学性质进行了研究.基于反射、吸收、折射和介电函数等数据分析了单层net-Y的光学性质.计算结果表明:在E_x、E_y和E_z这3个方向极化下,单层net-Y的复介电函数、复折射函数、吸收系数等光学性质表现出显著的各向异性.光学性质研究表明:该材料在整体光区具有极不敏感的光反射性质,且在紫外光区具有高吸光系数以及在能量频率为10.0 eV处具有极低的消光系数.此外, 与其他波段的光相比,在E_y极化下单层net-Y对黄光有更强的光折射响应.     

二维材料中的二次谐波及其调控方法

二维材料(Two-Dimensional Materials)由于其低维尺度下的量子效应,表现出许多奇特的物理现象,引起了广大学者的研究兴趣.在非线性光学领域,二维材料展现出较高的二阶非线性极化率和高度可调的物理特性,使其成为非线性光电器件的潜在候选者之一.本文主要探讨了二维材料中二次谐波产生(Second Harmonic Generation, SHG)的调控与增强手段;简要介绍了二次谐波产生的基本光学原理,从二阶非线性系数和光与物质相互作用两个主要角度出发,分别回顾了对称性破缺和共振效应调控与增强二维材料二次谐波的不同方法,如层间堆叠、电场、应变和激子效应等;总结了二维材料二次谐波的调控方法,并对未来可能的研究方向和面临的挑战进行展望.了解二次谐波的产生机制以及调控和增强二次谐波各种策略方法,更有利于未来开发基于二次谐波的表征技术和探索基于二维材料的非线性光学器件.     

二维电荷转移有机二阶非线性光学活性生色团设计合成进展

综述了三类二维电荷转移生色团分子(∧形、Y形、X形)的设计合成研究进展，探讨了此类分子性能优化的原因，并展望了生色团设计合成的发展方向。     

二维高岭土材料的制备与性质

通过脲插入高岭土层间并分解成气体的方法，以剥离高岭土的层状结构，从而制得了二维高岭土材料。它的性质与未剥离的高岭土有很大的差别，比表面积增大五倍以上，结构水脱除温度低１５０～３００多度。经ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ、ＩＲ测定和ＳＥＭ观察，证明了这样制得的二维高岭土接近于单分子层结构。     

具有分形结构掺入物的二维复合材料三阶光学非线性性质的计算

利用傅里叶展开和退耦合近似方法, 在二维金属-绝 缘体复合材料中, 当金属掺入物形成具有分形结构的聚集物集团时, 计算其三阶光学非线性电极化率χ_{e与外电场频率ω的关系. 结果表明, 在一些特定的频率值, Re(χe)-ω曲线出现了显著的放大峰. 与以正方点阵规则排列的柱型掺入物的情 况相比, 掺入物形成具有分形结构的聚集物集团时, 原有放大峰的强度明显减弱, 但有新的放大峰出现, 其峰强非常敏感地依赖于金属材料的特征驰豫时间τ.}     

二维功能材料的生物学效应

继石墨烯被发现以来,因其稳定的二维结构和独特的物理化学性质,在材料、能源、环境、生物等领域展现出广泛应用前景,也已成为纳米生物医学的研究热点,被用于生物传感、细胞成像、药物运输、组织工程等领域.随后,具有类似结构的相关二维功能材料的研究也层出不穷、备受关注.本文综述了以石墨烯为代表的二维功能材料的生物学效应,并作出展望.     

用二维全息光栅制作光学时钟分布中的全息光学元件

提出了用二维全息光栅制作自由空间光学时钟分布中的全息光学元件的方法.实验中采用类似于马赫 泽德干涉仪的光路;其中,物光为二维光栅中间的9个衍射级.分析了二维光栅各衍射级的衍射效率、位置及各衍射级之间的间距.初步实验得到了可产生二维3×3输出端的全息光学元件.理论分析表明,该全息光学元件可适用于3×3光敏面半径大于10μm的光探测器阵列.     

二维锑烯电子结构与光学性质的第一性原理研究

二维锑烯具有石墨烯、BP、MoS2等典型二维材料相似的优越物理化学性质,在纳米光电子、生物医学等诸多领域展现了良好的应用前景,吸引了科学界的广泛关注.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对少层锑烯的晶体结构、电子结构以及光学性能进行了系统研究.计算结果表明:随着层数增加,二维锑烯由半导体向导体过渡,材料的极化能力越来越强,静介电常数也越来越大,介电函数的虚部曲线随能量的变化,发生红移,峰值越来越大,锑烯的反射系数也越来越大.吸收曲线与介电函数虚部曲线相对应,随着层数的增加,也出现红移现象,对于长波段的光,层数越少,吸收越差,但对于紫外区域,均具有较好的吸收.这有助于我们全面地了解二维锑烯纳米片的物理性能,为其在光电材料和器件中的应用研究提供更多的理论依据.     

Hamilton体系下的二维非线性浅水波

从Ｈａｍｉｌｔｏｎ体系出发推导出二维浅水波问题的非线性动力方程组。通过讨论给出该问题的一阶近似、二阶近似等，具体求解得到该问题的行波解，此解可由椭圆积分所表示，结果表明波形不仅与波速有关，而且与水深等有磁。     

近零介电常数材料中的非线性光学效应研究进展

非线性光学效应在现代光子学中具有极其重要的应用,但通常非线性光学效应需要强的激光光源及长的光与物质作用距离,这些需求与现代芯片上可集成光学器件构架以及超表面器件是不符的.因此,获得更强非线性性质的材料是实现低功耗、小型器件应用的关键一步.近年来,一种介电常数消失的新型材料体系,即近零介电常数材料,被报道在亚波长传播长度...     

一类非线性二维奇异积分方程

研究复平面单位圆域内一类非线性二维奇异积分方程的可解性。文中应用泛函分析方法,在某些假设条件下,我们得到了此类非线性方程可解的几个充分条件,同时给出方程的解的表示式。     

3—甲基—4—甲氧基—4‘—硝基二苯乙烯的三阶非线性光学性质

在四氢呋喃溶液中测量了３－甲基－４－甲氧基－４＇－硝基二苯乙烯的三阶非线性光学效应。发现其在１．０６μｍ处具有较大的非共振二了阶非线性光学超极化率，γ１１１１＝１．６８×１０＾－２８ｎｍ＾２／Ｖ＾２。     

二维材料偏振响应光电探测

各向异性二维材料由于其晶体结构的特殊性,在电学或者光学性质(如光致发光光谱、拉曼光谱、光吸收谱和电导率等)上表现出各向异性。这些性质引起了研究人员的广泛关注,特别是在光电探测方面的研究进展非常迅速,为其在光电器件的设计和开发中提供了巨大的应用潜力。文章从本征偏振探测和结构改进两方面综述了近几年来各向异性二维材料在偏振光电探测领域的发展和成果。首先阐述了各向异性二维材料的晶体结构特点和各向异性的来源,然后介绍了基于这类材料制备的多种偏振敏感光电探测器,接着提出了各向异性二维材料在光电探测应用上的重要性,最后基于现状提出了其所面临的挑战及机遇。     

一种新的非线性光学现象—Cascaded二级非线性光学效应

从Maxwell方程组出发,研究了一种新的非线性光学效应－Cascaded二级非线性现象,推导了依赖于光强的折射率变化－类克尔效应,分析了Cascaded非系性系数依赖于基波波长及波矢失配的变化规律,提出超晶格材料中产生Cascaded二级非线性效应的设想。