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科學家首次實現(xiàn)了基于黑磷的光纖鎖模激光器
25日從深圳大學獲悉，深圳大學-新加坡國立大學光電協(xié)同創(chuàng)新中心教授張晗帶領(lǐng)的深圳市孔雀創(chuàng)新團隊首次實現(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，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“夢幻材料”。張晗透露，黑磷的研究和應用才剛開始，其非線性光學特性被國內(nèi)外多家單位證實并應用于超快激光的產(chǎn)生中�？梢灶A見，在不久的將來，它將成為“第二個石墨烯”。
今年5月，張晗團隊研究發(fā)現(xiàn)黑磷具有寬帶可飽和光吸收特性，波長范圍可覆蓋可見光到中紅外波段。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)為中紅外超快光學器件提供了可能。該發(fā)現(xiàn)發(fā)表于國際期刊《先進功能材料》上。
張晗說，研究表明，石墨烯是一種無帶隙的半金屬半導體材料，擁有超高的電子遷移率以及寬帶光吸收特性。然而，無帶隙的能帶結(jié)構(gòu)限制了石墨烯在光電領(lǐng)域的應用和發(fā)展。而黑磷的最大特點是擁有隨著層數(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，復旦大學的張遠波團隊利用少層黑磷實現(xiàn)了高速場效應管的應用嘗試，為黑磷的廣泛研究掀開了序幕。
黑磷的應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)學領(lǐng)域具有優(yōu)勢。為此，張晗與中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研究員喻學峰、香港城市大學教授朱劍豪合作，成功研發(fā)出新型的超小黑磷量子點，并將其作為光熱制劑應用于腫瘤的治療中，這一發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在德國的《應用化學》雜志上。
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