单层过渡金属硫族化物，如MoS2，虽然有着独特的激子特性和强的光与物质相互作用，但是，其非线性吸收(NLA)仍然不够强，不能直接用于光开关、超短脉冲产生、光限幅等应用中。因此，对其非线性吸收特性的提升仍有着很大的需求。近期，国防科技大学江天联合湖南大学段辉高通过将单层MoS2材料与周期金纳米天线构成异质结，对非线性吸收增强进行了微区 I扫描实验研究，并结合微区超快泵浦探测技术对其增强机理进行了研究。具体来说，其线性吸收系数在1.85 eV时增长为之前的13倍，双光子吸收系数在1.65 eV时增长8倍，吸收的增强是由于激子-等离激元耦合共振和热电子转移引起的。1. 研究人员通过稳定的光致发光实验证明了激子-等离激元的耦合效应。2. 此外，研究人员通过超快光谱测量，发现激子寿命从18.5 ps(纯MoS2)缩短到了1.84 ps（异质结），热电子转移导致的激子寿命缩短会有效的增强非线性吸收过程。该发现为调制非线性光学响应和提高非线性光子器件的性能提供了一个新的方向。
Miao, R. Duan, H. Jiang, T. et al. Ultrafast nonlinear absorption enhancement of monolayer MoS2 with plasmonic Au nanoantennas. Optics Letters 2019.
DOI:10.1364/OL.44.003198
https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-44-13-3198
