Determinación de la orientación dipolo de la segunda generación armónica en 3R-MoS para una mayor susceptibilidad no...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Óptica no lineal

Sus antecedentes:

• El disulfuro de molibdeno 3R bidimensional (2D) es un cristal óptico no lineal eficiente.
• Muestra no linealidad de segundo orden y generación de segundo armónico sustancial (SHG) debido a la transferencia de carga interfacial y dipolos asimétricos intrínsecos.
• La relación precisa entre estos dipolos y las características de emisión de SHG sigue sin estar clara.

Objetivo del estudio:

• Para determinar con precisión la orientación y la intensidad del dipolo de emisión de SHG en 3R-MoS₂ de pocas capas.
• Investigar la influencia del número de capas en los dipolos de emisión de SHG.
• Explorar métodos para mejorar la susceptibilidad de SHG en 3R-MoS.

Principales métodos:

• Se utilizaron mediciones de excitación por polarización radial y azimutal SHG.
• Se emplean imágenes del plano focal posterior (BFP) combinadas con simulaciones numéricas.
• Presión hidrostática aplicada para ajustar la transferencia de carga entre capas y la respuesta SHG.

Principales resultados:

• Determinó con precisión la coexistencia de dipolos de emisión de SHG en el plano y fuera del plano.
• Orientación del dipolo de emisión SHG cuantificada dependiente de la capa (Θ) para 3L-6L 3R-MoS₂ (∼8° a ∼32°).
• Logrado más de un orden de magnitud en la susceptibilidad de SHG a través de la presión hidrostática debido a la transferencia de carga reforzada entre capas.

Conclusiones:

• La orientación de la emisión de SHG dependiente de la capa en 3R-MoS₂ está relacionada con la disminución de la susceptibilidad de SHG con el aumento del número de capas.
• La presión hidrostática proporciona una estrategia efectiva para mejorar la susceptibilidad de SHG mediante la optimización de la transferencia de carga entre capas.
• Los hallazgos permiten una coincidencia de fase optimizada y ofrecen una vía para ajustar las respuestas ópticas no lineales en dispositivos nanofotónicos.