探索基于MXenes的新兴二维（2D）材料的非线性光子学将推动宽带光电子和光子应用的发展。

有鉴于此，中南大学何军教授，肖思副教授系统地研究了一种新兴的Nb₂C MXenes在可见光到近红外波段的宽带非线性光学响应和激发载流子动力学。

文章要点

1）研究发现，Nb₂C MXenes的非线性光学响应表现出波长和激发强度的依赖性。三阶非线性光学磁化率Imχ⁽³⁾的虚部和品质因数（FOM）分别为-1.4×10^-10 和7.5×10^-12 esu cm。Nb₂C纳米片在近红外中独特的非线性吸收响应反转特性（例如，从饱和吸收转变为双光子吸收）有望在非线性光子学（例如光开关）中获得重要应用。

2）研究人员通过泵浦探针技术测量证实了饱和吸收的光漂白，并且清楚地表明与波长有关的弛豫时间由两个不同的弛豫分量组成，即时间常数，其中一个是数百飞秒，另一个是几皮秒。

研究结果显示了二维Nb₂C在近红外纳米光子学方面的潜在应用前景，并为基于二维材料的纳米光子器件和更深远的领域提供了一个很有前途的候选者。

Yiduo Wang, et al, Niobium-Carbide MXenes with Broadband Nonlinear Optic Response and Ultrafast Carrier Dynamics, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c04390

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c04390