记者从湖北省科技厅获悉，近日，湖北九峰山实验室联合厦门大学科研团队实现关键技术突破，提出有机—无机范德华异质结界面偶极调控新策略，成功破解二维材料在非线性光学领域的应用瓶颈，相关研究成果刊发于《自然·通讯》。
二维材料具备原子级厚度、强光场约束、显著非线性响应等优势，是片上集成非线性器件的理想候选材料，且可与CMOS兼容光子平台实现异质集成，在高速通信、光计算、量子光子学等领域具备重要器件支撑价值。长期以来，多数二维材料因晶体结构高度对称，难以产生二次谐波等核心非线性光学效应：单层材料可产生有效信号，双层堆叠后非线性响应便会消失。这一固有物理局限，始终制约着二维材料在光子芯片领域的规模化应用。
此次研究通过构筑α-苝有机分子晶体与二硫化钨异质结，将单层材料二次谐波强度提升两个数量级，等效二阶非线性极化率可达20nmV⁻¹；同时突破双层材料结构对称限制，成功激发出稳定的非线性光学响应。该成果建立了可通用、可推广的界面偶极工程技术范式，适配现有半导体制造工艺，可应用于微型频率转换器、纠缠光子源等光子芯片核心器件研发，为全光信号处理、光计算、量子光子学产业创新筑牢关键技术根基。
（中国日报湖北记者站 编辑：刘坤 通讯员：姜胜来）
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