二维材料中的层间电子耦合可通过堆叠工程实现可调和的突发特性。然而,它也会导致二维半导体电子结构的显著演变和激子效应的衰减,例如当单层堆叠成范德华结构时,过渡金属二硫属化物中的激子光致发光和光学非线性会迅速降低。这里我们报告了一种范德华晶体——二氯化氧化铌 (NbOCl 2 ),其特点是层间电子耦合消失,块体形式下具有单层状激子行为,以及比单层 WS 2 高三个数量级的可扩展二次谐波产生强度。值得注意的是,强二阶非线性使得能够通过自发参量下转换 (SPDC) 过程在薄至约 46 纳米的薄片中产生相关参量光子对。据我们所知,这是第一个在二维层状材料中明确展示的 SPDC 源,也是有史以来报道的最薄的 SPDC 源。我们的工作为开发基于范德华材料的超紧凑片上 SPDC 源以及经典和量子光学技术中的高性能光子调制器开辟了一条道路 1–4 。
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