"Purely Coherent Nonlinear Optical Response in Solution Dispersions of Graphene Sheets". R. Wu, Y. Zhang, S. Yan, F. Bian, W. Wang, X. Bai, X. Lu, J. Zhao, E. Wang. NANOLETTERS. 11, 5159 (2011). doi: 10.1021/nl2023405
We have developed an efficient chemical exfoliation approach for the
high-throughput synthesis of solution-processable, high-quality graphene
sheets that are noncovalently functionalized by alkylamine. Purely
coherent nonlinear optical response of these graphene sheets has been
investigated, using near-infrared, visible, and ultraviolet continous
wave and ultrafast laser beams. Spatial self-phase modulation has been
unambiguously observed in the solution dispersions. Our results suggest
that this coherent light scattering is due to a broadband, ultrafast,
and remarkably huge third-order optical nonlinearity χ(3),
which is a manifestation of the graphene’s cone-shaped
large-energy-scale band structure. Our experimental findings endow
graphene new potentials in nonlinear optical applications.
Hemos desarrollado un modo eficiente de exfoliación química para una síntesis de alto rendimiento en solución procesable de capas de grafeno de alta calidad que están funcionalizadas no covalentemente con alquilamina. Se ha investigado la respuesta óptica no lineal puramente coherente de estas capas de grafeno, utilizando ondas continuas en el cercano infrarrojo, visible y ultravioleta, y haces láser ultrarrápidos. En las dispersiones en solución se observó, sin duda alguna, automodulación de fase espacial. Nuestros resultados sugieren que esta dispersión coherente de luz es debida a una no linealidad óptica de tercer orden χ(3)de banda ancha, ultrarrápida y sobresalientemente grande, la cual es una manifestación de la estructura de bandas, de forma cónica y de gran escala de energías, propia del grafeno. Nuestros resultados experimentales dotan al grafeno de nuevas potenciales aplicaciones en la óptica no lineal.
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