近日，山东大学晶体材料国家重点实验室何京良教授课题组在纳米材料的非线性光学调控及其在超快激光器中的应用方面取得了最新进展，其研究成果“Tunable Ultrafast Nonlinear Optical Properties of Graphene/MoS₂Van der Waals Heterostructures and Their Application in Solid-State Bulk Lasers”发表在材料领域国际著名期刊ACS Nano (IF=13.709)上，文章第一作者为晶体所2017级博士研究生孙晓莉，通讯作者为张百涛副研究员和李研璐副教授，山东大学为第一完成单位。

通过C-S化学键将石墨烯（Graphene）与二硫化钼（MoS₂）复合，形成G/MoS₂异质结，在较弱的层间Van der Waals作用下，G/MoS₂异质结能够同时兼具Graphene与MoS₂的特点，实现两种材料的优势互补。对于异质结来说，界面的相互作用会极大影响材料的光电性质，如何有效调控这种界面作用一直是科学家们关注的热点之一。针对这一问题，该课题组将不同层数的MoS₂与单层Graphene复合，通过开孔Z扫描测试，发现随MoS₂层数增大，异质结的调制深度增大，饱和强度降低，利用密度泛函理论计算了其功函数进而证明随MoS₂层数增大，功函数变大，相互作用增强，电荷转移增加。课题组设计制备了不同层数MoS₂与单层石墨烯复合的G/MoS₂材料作为光调制元件，首次利用G/MoS₂异质结实现了236 fs脉冲激光输出输出。这项工作对于二维材料的可控堆叠以及异质结在超快光电器件中的应用具有重要意义。

自2011年以来，何京良教授课题组在新型低维纳米材料（石墨烯、黑磷、过渡金属硫化物、纳米线、量子点及MXene等）超快激光方面开展了大量系统的工作。其中关于黑磷光调制三波长光纤锁模工作被Nature Photonics进行专题评述；发表在《Nanoscale》上的1T-TiSe₂宽波段短脉冲研究被选为封面文章；多篇发表在《Opt. Lett.》上的研究成果被作为亮点（Highlight）报道。近几年，课题组先后在光学及纳米光学国际权威期刊领域ACS Nano、Nanoscale、Photonics Research、Applied Physics Letter、Optics Letter等国际著名期刊上发表论文30余篇，受到国内外同行的关注。

以上相关研究得到了国家自然科学基金，创新研究群体晶体材料国家重点实验室的支持。

相关链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06236

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/nr/c8nr03859g