Novos materiais bidimensionais, como o grafeno, o nitruro de boro e o chalcogeneto de metal de transição, pertencem ao cristal van der Waals. Cada um deles tem excelentes propriedades mecânicas, elétricas e ópticas e é a unidade básica para a construção de uma heterojunção controlada de van der Waal. Os cristais de Van der Waals têm uma estrutura em camadas com fortes interações de ligação covalente na camada e uma fraca força van der Waals no intercalar, o que determina a morfologia de Van Der Waals ' Várias propriedades físicas têm anisotropia natural, das quais a anisotropia óptica é crucial para o design e otimização de novos dispositivos optoeletrônicos. Por causa do problema atual da produção de tamanho de cristal único de van der Waals de alta qualidade, a ótica tradicional baseada em feixe de campo distante É difícil medir com precisão a anisotropia óptica dos microcristais van der Waals por meio da caracterização heterossexual (como reflexão final e elipsometria).
A equipe Dai Qing demonstrou pela primeira vez a existência dos modos normal (TE) e extraordinário de guia de onda (TM) nos nanoflakes anisotrópicos van der Waals e os vetores de onda no plano dos dois modos são, respectivamente, no plano e fora do plano Então, os modos de guia de onda TE e TM foram excitados em nubes de van der Waals usando um microscópio óptico de campo próximo (s-SNOM) de dispersão e realizou-se a imagem óptica de campo próximo de espaço real. Finalmente, Análise de Fourier das imagens ópticas de campo para obter a anisotropia óptica dos cristais de van der Waals medidos. O método acima supera a limitação dos métodos de caracterização tradicionais no tamanho da amostra e permite a anisotropia óptica dos materiais de cristal da van der Waals uniaxial e biaxial Caracterização precisa. O método também é adequado para a caracterização direta da anisotropia óptica de algumas ou mesmo uma única camada de lente van der Waals através do design otimizado do material de substrato.
Os resultados relevantes da pesquisa foram publicados on-line em "Nature-Communication", e seu método de caracterização foi aplicado para patentes de invenção. A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, Ministério da Ciência e Tecnologia, projetos-chave de pesquisa e desenvolvimento e outros projetos.
Link de papéis
O National Nanocrystal Center vem progredindo no estudo da anisotropia óptica de cristais