近期，重庆师范大学极品尤物
量子材料超快光谱研究团队在ACS Nano（中科院一区TOP期刊，IF：16.0）上发表题为“Dual Type-II Colloidal Quantum Wells for Efficient Nonlinear Optical Limiting”的研究成果，重庆师范大学为第一完成单位，物电学院余俊宏教授为第一作者兼通讯作者，土耳其Bilkent大学、新加坡南洋理工大学和中山大学为合作单位。
随着激光技术在通信、医疗等领域的广泛应用，如何有效保护精密光学设备和人类眼睛免受强光损伤，成为非线性光学材料研究的重要课题。光限幅材料能够在光强较低时保持高透过率，而在强光照射下迅速吸收或散射多余光能，从而实现自动“限光”功能。然而，传统的胶体量子纳米材料由于双光子吸收截面小、载流子复合快、俄歇效应强，其非线性光学性能远不能满足实际应用需求，光限幅阈值普遍偏高（可达100 GW/cm2以上）。
图：双type-II胶体量子阱的非线性吸收动力学过程
针对上述问题，研究团队与合作单位设计并合成了一种新型的“双type-II型”胶体量子阱，该结构具有两个II型异质界面，电荷转移态的形成动力学更快、更均匀，且界面能带弯曲效应被抑制，从而显著提升了顺序双光子吸收的非线性贡献。研究结果表明该材料表现出显著的反饱和吸收效应，非线性吸收系数高达33.1 cm/GW，光学限幅阈值低至0.71 GW/cm2。
该工作为胶体纳米晶在强激光环境下的非线性光学应用开辟了新方向，揭示的顺序双光子吸收机制为调控胶体纳米晶非线性光学性能提供了新思路。
原文链接：//pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5c00391
一审：余俊宏，二审：赵和平，三审：杨 云
