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科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了基于黑磷的光纖鎖模激光器
25日從深圳大學(xué)獲悉，深圳大學(xué)-新加坡國(guó)立大學(xué)光電協(xié)同創(chuàng)新中心教授張晗帶領(lǐng)的深圳市孔雀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了基于黑磷的光纖鎖模激光器，得到了超短脈沖激光的輸出。
近年來(lái)，在石墨烯產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展之際，另一種新型的單元素二維原子晶體材料――黑磷被發(fā)現(xiàn)。與石墨烯類似，黑磷具有諸多優(yōu)異特性，故被稱為比肩石墨烯的“夢(mèng)幻材料”。張晗透露，黑磷的研究和應(yīng)用才剛開(kāi)始，其非線性光學(xué)特性被國(guó)內(nèi)外多家單位證實(shí)并應(yīng)用于超快激光的產(chǎn)生中�？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，它將成為“第二個(gè)石墨烯”。
今年5月，張晗團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)黑磷具有寬帶可飽和光吸收特性，波長(zhǎng)范圍可覆蓋可見(jiàn)光到中紅外波段。在激光領(lǐng)域中，具有可飽和吸收特性的器件是組建超短脈沖激光器的關(guān)鍵，黑磷的這一特性發(fā)現(xiàn)為中紅外超快光學(xué)器件提供了可能。該發(fā)現(xiàn)發(fā)表于國(guó)際期刊《先進(jìn)功能材料》上。
張晗說(shuō)，研究表明，石墨烯是一種無(wú)帶隙的半金屬半導(dǎo)體材料，擁有超高的電子遷移率以及寬帶光吸收特性。然而，無(wú)帶隙的能帶結(jié)構(gòu)限制了石墨烯在光電領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。而黑磷的最大特點(diǎn)是擁有隨著層數(shù)可變的直接帶隙，恰好解決了困擾石墨烯的難題。
早在2014年，復(fù)旦大學(xué)的張遠(yuǎn)波團(tuán)隊(duì)利用少層黑磷實(shí)現(xiàn)了高速場(chǎng)效應(yīng)管的應(yīng)用嘗試，為黑磷的廣泛研究掀開(kāi)了序幕。
黑磷的應(yīng)用還不僅局限于光電領(lǐng)域，磷是人體內(nèi)的必要元素，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。為此，張晗與中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員喻學(xué)峰、香港城市大學(xué)教授朱劍豪合作，成功研發(fā)出新型的超小黑磷量子點(diǎn)，并將其作為光熱制劑應(yīng)用于腫瘤的治療中，這一發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在德國(guó)的《應(yīng)用化學(xué)》雜志上。
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