在二维moiré超级格子中生成第二声波,该超级格子由两层过渡金属二二甲基化物组成
Xiaoyu Yang1, Xinjiang Wang1, Muhammad Faizan1
1State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Key Laboratory of Automobile Materials of MOE, School of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China. lijun_zhang@jlu.edu.cn.
Nanoscale
|January 22, 2024
概括
扭曲的双层过渡金属二甲基化物 (TMD) 显示可调节的非线性光学特性. 9.4°的扭曲角度通过优化层间合和减少带间隙来最大限度地提高第二和生成 (SHG).
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非线性光学是非线性光学.
背景情况:
- 扭曲的2D范德瓦尔斯材料中的莫伊尔超级格子 (MSL) 具有可调节的电子和光学特性.
- 第二和生成 (SHG) 是一种关键的非线性光学现象,对晶体对称性和电子结构敏感.
研究的目的:
- 为了研究双层过渡金属二甲基化物 (TMDs) 中的MSLs的电子和SHG特性,作为扭曲角度的函数.
- 确定最佳的扭转角度,以提高基于TMD的MSL中的SHG易感性.
主要方法:
- 采用第一原理计算,对5种TMD材料的MSL结构进行了建模 (MoS2,WS2,MoSe2,MoS2/MoSe2,MoS2/WS2).
- 模拟涵盖了从9.4°到42.1°的扭转角度,没有格子不匹配.
- 电子带结构和SHG易感性被计算为每个配置.
主要成果:
- 在TMD MSL中,SHG的敏感性随着扭曲角度而变化,主要是由于层间合强度的变化.
- 9.4°的扭曲角度产生了最高的SHG易受性 (358.5 pmV-1对于MoSeMSL),超过单层和AA'-堆叠的双层.
- 强大的9.4°层间合增强了价值带能量,减少了光带间隙,并增强了光学过渡.
结论:
- 扭曲角度是控制和增强双层TMD中的SHG性能的一个关键参数.
- 9.4°的扭转角度为最大限度地提高TMD MSL中的SHG效率提供了一个有希望的配置.
- 这项研究突出了TMD MSL中扭曲角度,带结构和非线性光学特性之间的复杂关系.


