Giant two-photon absorption in monolayer MoS2

Laser and Photonics Reviews

Volumn 9, Issue 4, 2015, Pages 427-434

  Li, Yuanxin ^a   Dong, Ningning ^a   Zhang, Saifeng ^a   Zhang, Xiaoyan ^a   Feng, Yanyan ^a   Wang, Kangpeng ^a   Zhang, Long ^a   Wang, Jun ^a  

^a SHANGHAI INSTITUTE OF OPTICS AND FINE MECHANICS   (China)

Author keywords

MoS2; Saturable absorption; Transition metal dichalcogenides; Two photon absorption; Two photon pumped frequency upconverted luminescence

Indexed keywords

CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; EXCITED STATES; GROUND STATE; INFRARED DEVICES; LASER DAMAGE; LASER EXCITATION; LASER PULSES; LUMINESCENCE; LUMINESCENCE OF ORGANIC SOLIDS; MOLYBDENUM COMPOUNDS; MONOLAYERS; MULTILAYERS; PHOTONS; QUARTZ; SEMICONDUCTOR LASERS; SINGLE CRYSTALS; TRANSITION METALS; ULTRAFAST LASERS; ULTRASHORT PULSES;

EXCITED STATE ABSORPTION; LASER DAMAGE THRESHOLD; NEAR INFRARED REGION; NONLINEAR TRANSMISSION; SATURABLE ABSORPTION; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES; TWO PHOTON; TWO PHOTON ABSORPTION;

TWO PHOTON PROCESSES;

EID: 84937732702     PISSN: 18638880     EISSN: 18638899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/lpor.201500052     Document Type: Article

References (44)

1. K. Wang, J. Wang, J. Fan, M. Lotya, A. O'Neill, D. Fox, Y. Feng, X. Zhang, B. Jiang, Q. Zhao, H. Zhang, J. N. Coleman, L. Zhang, and W. J. Blau, ACS Nano 7, 9260-9267 (2013).
2. S. Wang, H. Yu, H. Zhang, A. Wang, M. Zhao, Y. Chen, L. Mei, and J. Wang, Adv. Mater. 26, 3538-3544 (2014).
3. K. Wang, Y. Feng, C. Chang, J. Zhan, C. Wang, Q. Zhao, J. N. Coleman, L. Zhang, W. J. Blau, and J. Wang, Nanoscale 6, 10530-10535 (2014).
4. H. Zhang, S. B. Lu, J. Zheng, J. Du, S. C. Wen, D. Y. Tang, and K. P. Loh, Opt. Exp. 22, 7249-7260 (2014).
5. H. Liu, A. P. Luo, F. Z. Wang, R. Tang, M. Liu, Z. C. Luo, W. C. Xu, C. J. Zhao, and H. Zhang, Opt. Lett. 39, 4591-4594 (2014).
6. J. Du, Q. K. Wang, G. B. Jiang, C. W. Xu, C. J. Zhao, Y. J. Xiang, Y. Chen, S. C. Wen, and H. Zhang, Sci. Rep. 4, 6346 (2014).
7. D. Lagarde, L. Bouet, X. Marie, C. R. Zhu, B. L. Liu, T. Amand, P. H. Tan, and B. Urbaszek, Phys. Rev. Lett. 112, 047401 (2014).
8. Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, and M. S. Strano, Nature Nanotechnol. 7, 699-712 (2012).
9. A. Splendiani, L. Sun, Y. Zhang, T. Li, J. Kim, C. Y. Chim, G. Galli, and F. Wang, Nano Lett. 10, 1271-1275 (2010).
10. D. Xiao, G. B. Liu, W. Feng, X. Xu, and W. Yao, Phys. Rev. Lett. 108, 196802 (2012).
11. M. Xu, T. Liang, M. Shi, and H. Chen, Chem. Rev. 113, 3766-3798 (2013).
12. D. Y. Qiu, F. H. da Jornada, and S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 111, 216805 (2013).
13. A. Ramasubramaniam, Phys. Rev. B 86, 115409 (2012).
14. T. Cheiwchanchamnangij and W. R. L. Lambrecht, Phys. Rev. B 85, 205302 (2012).
15. X. Yin, Z. Ye, D. A. Chenet, Y. Ye, K. O'Brien, J. C. Hone, and X. Zhang, Science 344, 488-490 (2014).
16. L. M. Malard, T. V. Alencar, A. P. M. Barboza, K. F. Mak, and A. M. de Paula, Phys. Rev. B 87, 201401 (2013).
17. R. Wang, H. C. Chien, J. Kumar, N. Kumar, H. Y. Chiu, and H. Zhao, ACS Appl. Mater. Int. 6, 314-318 (2014).
18. I. Paradisanos, E. Kymakis, C. Fotakis, G. Kioseoglou, and E. Stratakis, Appl. Phys. Lett. 105, 041108 (2014).
19. T. D. Krauss and F. W. Wise, Appl. Phys. Lett. 65, 1739-1741 (1994).
20. J. Lami, P. Gilliot, and C. Hirlimann, Phys. Rev. Lett. 77, 1632-1635 (1996).
21. C. M. Cirloganu, L. A. Padilha, D. A. Fishman, S. Webster, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, Opt. Exp. 19, 22951-22960 (2011).
22. M. Sheik-Bahae, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, Phys. Rev. Lett. 65, 96-99 (1990).
23. E. W. Van Stryland, M. A. Woodall, H. Vanherzeele, and M. J. Soileau, Opt. Lett. 10, 490-492 (1985).
24. X. Ling, Y. H. Lee, Y. Lin, W. Fang, L. Yu, M. S. Dresselhaus, and J. Kong, Nano Lett. 14, 464-472 (2014).
25. Y. H. Lee, L. Yu, H. Wang, W. Fang, X. Ling, Y. Shi, C. T. Lin, J. K. Huang, M. T. Chang, C. S. Chang, M. Dresselhaus, T. Palacios, L. J. Li, and J. Kong, Nano Lett. 13, 1852-1857 (2013).
26. Y. H. Lee, X. Q. Zhang, W. Zhang, M. T. Chang, C. T. Lin, K. D. Chang, Y. C. Yu, J. T. Wang, C. S. Chang, L. J. Li, and T. W. Lin, Adv. Mater. 24, 2320-2325 (2012).
27. A. M. Van der Zande, P. Y. Huang, D. A. Chenet, T. C. Berkelbach, Y. You, G. H. Lee, T. F. Heinz, D. R. Reichman, D. A. Muller, and J. C. Hone, Nature Mater. 12, 554-561 (2013).
28. S. Najmaei, Z. Liu, W. Zhou, X. Zou, G. Shi, S. Lei, B. I. Yakobson, J. C. Idrobo, P. M. Ajayan, and J. Lou, Nature Mater. 12, 754-759 (2013).
29. J. N. Coleman, M. Lotya, A. O'Neill, S. D. Bergin, P. J. King, U. Khan, K. Young, A. De, S. Gaucher, R. J. Smith, I. V. Shvets, S. K. Arora, G. Stanton, H. Y. Kim, K. Lee, G. T. Kim, G. S. Duesberg, T. Hallam, J. J. Boland, J. J. Wang, J. F. Donegan, J. C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R. J. Nicholls, J. M. Perkins, E. M. Grieveson, K. Theuwissen, D. W. McComb, P. D. Nellist, and V. Nicolosi, Science 331, 568-571 (2011).
30. C. Lee, H. Yan, L. E. Brus, T. F. Heinz, J. Hone, and S. Ryu, ACS Nano 4, 2695-2700 (2010).
31. H. Li, Q. Zhang, C. C. R. Yap, B. K. Tay, T. H. T. Edwin, A. Olivier, and D. Baillargeat, Adv. Funct. Mater. 22, 1385-1390 (2012).
32. D. Yang, S. J. Sandoval, W. M. R. Divigalpitiya, J. C. Irwin, and R. F. Frindt, Phys. Rev. B 43, 12053 (1991).
33. B. Taheri, H. M. Liu, B. Jassemnejad, D. Appling, R. C. Powell, and J. J. Song, Appl. Phys. Lett. 68, 1317-1319 (1996).
34. G. S. He, L. S. Tan, Q. Zheng, and P. N. Prasad, Chem. Rev. 108, 1245-1330 (2008).
35. R. Schroeder and B. Ullrich, Opt. Lett. 27, 1285-1287 (2002).
36. H. Yang, X. B. Feng, Q. Wang, H. Huang, W. Chen, A. T. S. Wee, and Wei Ji, Nano Lett. 11, 2622-2627 (2011).
37. A. Chernikov, T. C. Berkelbach, H. M. Hill, A. Rigosi, Y. Li, O. B. Aslan, D. R. Reichman, M. S. Hybertsen, and T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 113, 076802 (2014).
38. Z. Ye, T. Cao, K. O'Brien, H. Zhu, X. Yin, Y. Wang, S. G. Louie, and X. Zhang, Nature 513, 214-218 (2014).
39. K. He, N. Kumar, L. Zhao, Z. Wang, K. F. Mak, H. Zhao, and J. Shan, Phys. Rev. Lett. 113, 026803 (2014).
40. N. S. Makarov, M. Drobizhev, and A. Rebane, Opt. Exp. 16, 4029-4047 (2008).
41. J. Zheng, H. Zhang, S. Dong, Y. Liu, C. T. Nai, H. S. Shin, H. Y. Jeong, B. Liu, and K. P. Loh, Nature Commun. 5, 2995 (2014).
42. R. Wang, B. A. Ruzicka, N. Kumar, M. Z. Bellus, H. Y. Chiu, and H. Zhao, Phys. Rev. B 86, 045406 (2012).
43. Z. Burshtein, P. Blau, Y. Kalisky, Y. Shimony, and M. R. Kikta, IEEE J. Quantum Electron. 34, 292-299 (1998).
44. X. Y. Zhang, S. F. Zhang, C. X. Chang, Y. Y. Feng, Y. X. Li, N. N. Dong, K. P. Wang, L. Zhang, W. J. Blaub, and J. Wang, Nanoscale 7, 2978-2986 (2015).