弱光学非线性给紧凑系统中非线性光-物质相互作用带来挑战，LiNbO3非线性极化率适中且品质因子有限，GaAs需复杂偏振调控且制备难度大；3R-MoS2因不对称层堆叠破坏反转对称性，具备高二阶非线性极化率，但带隙下（λpump>1000nm）其超表面的非线性作用尚未被探索。研究内容：实验结合理论研究深亚波长（小于λ/13厚）3R-MoS2超表面的二次谐波产生（SHG），在带隙下泵浦，揭示几何共振、光学消光与激子驱动的二阶非线性极化率（χ(2)）色散的耦合，测得740nm处SHG信号超150倍增强，理论预测小于100nm厚且具连续域束缚态（BIC）共振的结构，SHG可增强超10⁶倍。创新点：首次实现3R-MoS2超表面带隙下共振SHG，并揭示几何共振、光学消光与激子驱动的χ(2)色散三者间的复杂耦合机制。文章结论：证实亚波长尺度下3R-MoS2超表面的SHG增强效应，为超紧凑非线性光子器件的研发奠定基础。启发：成果可扩展到MoTe2、WSe2等其他菱形相过渡金属硫族化合物（TMDC）材料，未来需改进制备工艺以实现高品质因子（Q值）的BIC超表面，进一步提升SHG增强效果。
文献来源：Nano Lett. 2025, 25, 9229−9236 作者：Haonan Ling, Yuankai Tang, Xinyu Tian, Pavel Shafirin, Mozakkar Hossain, Polina P. Vabishchevich, Hayk Harutyunyan,* and Artur R. Davoyan*
报告人：林荣培
