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J-GLOBAL ID：201502202228040535   整理番号：15A0832322

反転対称性のない原子的に薄い六方晶からの和周波発生におけるスペクトルの特性評価

Spectral characteristics of the sum-frequency generation from atomically thin hexagonal crystals lacking center-of-inversion symmetry

著者 (3件)： MARGULIS Vl A (Mordovian Ogarev State Univ., Saransk, RUS) ,  MURYUMIN E E (Mordovian Ogarev State Univ., Saransk, RUS) ,  GAIDUK E A (Mordovian Ogarev State Univ., Saransk, RUS)
資料名： Journal of Optics  (Journal of Optics)
巻： 17  号： 6  ページ： 065502,1-9  発行年： 2015年06月 
JST資料番号： D0538C  ISSN： 2040-8978  CODEN： JOOPCA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 過去10年間に亘って,グラフェンや窒化ホウ素のような真の2次元(2D)結晶が,新しい基礎的な物性物理への興味と様々なナノ技術への応用という観点から,非常に大きな関心が持たれてきた。最近,多くの研究において,グラフェンと窒化ホウ素(h-BN)が非常に強い光学的非線形性を有し,次世代のオプトエレクトロニクスやフォトニック結晶の設計に関して大きな期待が寄せられるようになってきた。本稿では,SiC基板上にエピタキシャル成長させたグラフェンやh-BNのような空間反転対称性の破れた2Dの6方晶からの和周波発生(SFG)に関する2次の非線形光学感受率,χ⁽²⁾,を計算した結果を報告する。周波数がω₁とω₂の2つの法線入射した励起ビームが存在する場合,これらの物質における2光子共鳴レジウムの下で,周波数ω_σがω₁+ω₂の非常に大きな出力ビームが発生する。この場合,ω₁とω₂を,物質のバンドギャップエネルギー,E_g,に相当する放射光子エネルギー,hω_σ/2π,に関する共鳴条件を満たすように適合させる。更に,入射ビームの一つのフォトンエネルギーを基礎吸収端に合わせると,χ⁽²⁾の絶対値が共鳴的に増大することが分かった。これらの共鳴的な振る舞いによって,χ⁽²⁾の絶対値は非常に大きな値を持ち,グラフェン/SiCの2重塗布構造では10^-4esuに達し,単層のh-BNでは10^-6に達することが分かった。更に,共鳴点以外でも,χ⁽²⁾の絶対値は可成り大きく,試験した2D結晶におけるSFG効果の実用的な利用に関する新しい道が開ける。

シソーラス用語： 対称性 ,  六方晶系 ,  *和周波数発生 ,  基板 ,  炭化ケイ素 ,  *グラフェン ,  *窒化ホウ素 ,  *光学定数 ,  *単一層
準シソーラス用語： 反転対称性 ,  *非線形光学感受率

分類 (1件)： 非線形光学  (BD05000T)

タイトルに関連する用語 (6件)： 反転対称性 ,  原子 ,  六方晶 ,  和周波発生 ,  スペクトル ,  特性評価