近日，物理系超快光子学实验室马国宏教授课题组与上海科技大学物质科学与技术学院郭艳峰教授合作，在准二维磁性半导体CSiTe3表面发现了极强的太赫兹辐射，研究成果以“Terahertz emission on the surface of a van der Waals magnet CrSiTe3”为题发表于国际著名期刊Laser & Photonics Reviews上。
根据海森堡模型，二维材料体系中由于热涨落抑制了自发对称性破缺，因此不能实现长程磁有序。然而，近年来，科研人员发现具有二维层状结构的磁性材料（如CrSiTe3、Fe3GeTe2、CrI3等）低温下其剥离到单层或少数层情况下依然保持着长程磁有序，从而引发了人们极大的关注。尽管以CSiTe3为代表的准二维磁性材料具有中心对称结构，其二阶非线性极化/非线性电导率系数为零，但在其表面处由于中心对称破缺，存在非零的二阶非线性张量元。非线性光学理论分析表明，该类材料表面具有极大的非线性电导率，超短激光脉冲作用下可以表现出较强的瞬态光电流效应(photogalvanic effect），从而有可能出现强太赫兹辐射。实验结果证实了理论分析，观测到强的太赫兹辐射，且太赫兹辐射仅仅来自于表面少数几层(厚度仅为2~3 nm)的原子层。表明该材料具有极强的太赫兹辐射特性，这为开发强太赫兹辐射源提供了一类新的候选材料，同时也为基于太赫兹光谱研究单层二维磁性材料提供了理想的光学手段。
永利为本论文的第一完成单位和通讯单位，永利物理系硕士研究生索鹏为该论文的第一作者，马国宏教授和郭艳峰教授为共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202000025
