单晶共轭MOF/石墨烯异质结

飞秒脉冲与GHz重频

通过界面π电子云扩展增强电荷转移，实现优异的近红外三阶非线性光学响应，可用作高性能可饱和吸收体。

刘恒 · Xu, Yingtian · Yue, Kuai · 张何 · Lan, Yunping · 魏志鹏

Advanced Materials 2025

技术优势

实现单晶结构

采用表面活性剂辅助溶液合成策略，成功制备了具有单晶特征的超薄Cu3(HHTP)2和Ni3(HHTP)2纳米片，克服了层间π-π堆叠带来的制备难题。

增强电荷转移

通过构建π-π堆叠的超薄范德华异质结构，实现了优异的π共轭电子云扩展和电荷转移，从而提升了非线性光学性能。

产生飞秒脉冲

作为可饱和吸收体，该异质结能够实现基本锁模，输出飞秒量级的超短脉冲。

支持GHz重频

该异质结还能实现高次谐波锁模，重复频率达到GHz量级，适用于高速光通信等应用。

应用场景

• 超快激光：作为可饱和吸收体，实现飞秒脉冲和GHz高重频锁模。
• 非线性光学：提供具有高三阶非线性极化率的二维材料平台。
• 光子芯片：可集成到片上激光器，实现超短脉冲光源。
• 精密测量：利用飞秒脉冲进行高精度时频测量。