发布时间:2018-02-25 阅读:1143
关于石墨烯的研究大量地集中在其2D(两维)存在形式上,但石墨烯也可以0D(零维)形式稳定地存在,即石墨烯纳米薄片(Graphene Nano-Flake,GNF)或石墨烯量子点。GNF可以被切割成各种不同的形状/尺寸,也可以产生各种不同的边界。相比于刚性的石墨烯纳米层,GNF具有更好的结构上的弹性和电光性质上的可调性,因此GNF(或者其他二维材料,如MoS2, WSe2的纳米薄片)将为执行可调纳米光子学、实现量子光学材料创造更多的机会。
我们从第一性量子力学原理出发,严格求解了石墨烯量子点的光学特性,包括线性和非线性光学的性质。该方法并无采取文献中常用的紧束缚近似,从而使我们可以精确地计算石墨烯量子点以及它们的组合结构的光学响应,发现其线性和非线性光学响应可以精确地通过量子点的形状、尺寸、对称性等加以调控和设置;该方法也用以研究了石墨烯纳米点中的量子等离子体振荡,展示了其在增强量子点非线性响应方面的优势。
该工作发表在APL Photonics 3, 016102 (2018)。