InSe-இன் உள்ளார்ந்த ஒளியியல் அல்லாத நேரியல் மற்றும் கேரியர் இயக்கவியல்

சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் ஷாங்காய் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் ஆப்டிக்ஸ் அண்ட் ஃபைன் மெக்கானிக்ஸ் (SIOM) ஆராய்ச்சியாளர்கள், இண்டியம் செலினைடு (InSe) நானோஷீட்டில் உள்ள நுண்ணோக்கி ஒளியியல் அல்லாத நேரியல் மற்றும் நிலையற்ற கேரியர் இயக்கவியல் குறித்து முறையான விசாரணையை மேற்கொண்டனர். தொடர்புடைய ஆராய்ச்சி முடிவுகள் மே 9, 2022 அன்று ஆப்டிக்ஸ் எக்ஸ்பிரஸில் வெளியிடப்பட்டன.

சமீபத்திய தசாப்தங்களில் பல பயன்பாடுகளுக்கு இரு பரிமாண (2D), அல்லது தட்டையான பொருட்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உள்ளார்ந்த குணாதிசயங்களைப் படிப்பதும், 2D பொருட்களில் இந்த ஒளியியல்/இயற்பியல் பண்புகளின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாற்றப் பொறியியலை மேலும் உணர்ந்து கொள்வதும் முக்கியமானது ஆனால் முக்கியமானது. InSe உள்ளிட்ட ஒளியியல் மின்னணு பொருட்கள், நேரியல் அல்லாத ஒளியியல், ஒளியியல் மின்னணுவியல் மற்றும் பயோமெடிசின்களில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், அதன் உள்ளார்ந்த ஒளியியல் பண்புகள் இன்னும் முழுமையாக ஆராயப்படவில்லை.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு இயந்திர உரித்தல் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு தடிமன் கொண்ட InSb நானோஷீட்களின் வரிசையைத் தயாரித்தனர் மற்றும் அவற்றின் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள் மற்றும் பிராட்பேண்ட் அதிவேக கேரியர் இயக்கவியல் ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்தனர்.

520 nm மற்றும் 1040 nm fs துடிப்புகளின் தூண்டுதலின் கீழ் ஹோம்-புலிட் மைக்ரோ-இசட்/ஐ-ஸ்கேன் அமைப்பு மூலம் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள் அளவிடப்பட்டன. InSe படலங்கள் இரண்டு-ஃபோட்டான் உறிஞ்சுதல் (TPA- Two-Photon Absorption) விளைவுகளை புலப்படும் மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு ஒளி தூண்டுதலின் கீழ் வெளிப்படுத்துகின்றன, மேலும் InSe நானோஷீட்கள் TPA செறிவூட்டலை புலப்படும் வரம்பில் அடைய அதிக வாய்ப்புள்ளது, அதே தடிமன் கொண்ட InSe-இன் TPA குணகம் 520 nm-ஆல் தூண்டப்படுகிறது. 1040 nm-ஆல் தூண்டப்பட்டதை விட பெரிய அளவிலான வரிசைகள், மற்றும் Is,520 nm என்பது 1040 nm-ஐ விட சிறிய அளவிலான ஒரு வரிசையாகும்.

நிலையற்ற உறிஞ்சுதல் நிறமாலைமானி அளவீடுகள், InSe படங்கள் புகைப்படத்தால் தூண்டப்பட்ட உறிஞ்சுதலில் இருந்து ஃபோட்டோபிளீச்சிங்கிற்கு அதிவேக மாற்றம் மற்றும் ~0.4–1 ps வேகமான தளர்வு செயல்முறையை காணக்கூடிய வரம்பில் காட்டுகின்றன.

InSe நானோஷீட்கள் மற்றும் அதிவேக கேரியர் இயக்கவியலின் உள்ளார்ந்த நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள் பற்றிய முறையான ஆய்வு, InSe அடிப்படையிலான ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களின் வளர்ச்சிக்கான சோதனை மற்றும் தத்துவார்த்த வழிகாட்டுதலையும், மற்ற இரு பரிமாண பொருட்களின் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் சோதனைக்கான உத்வேகத்தையும் வழங்குகிறது.

References:

• Chen, C., Dong, N., Huang, J., Wang, Z., & Wang, J. (2022). Microscopic optical nonlinearities and transient carrier dynamics in indium selenide nanosheet. Optics Express, 30(11), 17967-17979.
• Zhang, Q., Bai, Q., Cai, E., Hao, L., Wang, M., Zhang, S., & Wang, X. (2022). Nonlinear optical properties of graphdiyne/graphene van der Waals heterostructure for laser modulations. Results in Physics, 105654.
• Yan, X., Wu, X., Fang, Y., Sun, W., Yao, C., Wang, Y., & Song, Y. (2020). Effect of silver doping on ultrafast broadband nonlinear optical responses in polycrystalline Ag-doped InSe nanofilms at near-infrared. RSC advances, 10(5), 2959-2966.
• Lu, W., Yang, Z., Hao, J., & Sun, D. (2020). Terahertz relaxation dynamics of a two-dimensional InSe multilayer. Physical Review B, 102(1), 014314.
• Sánchez-Royo, J. F., Muñoz-Matutano, G., Brotons-Gisbert, M., Martínez-Pastor, J. P., Segura, A., Cantarero, A., & Gerardot, B. D. (2014). Electronic structure, optical properties, and lattice dynamics in atomically thin indium selenide flakes. Nano Research, 7(10), 1556-1568.