报告人：程晋罗 教授（郑州大学）

题目：黑磷中非线性光学响应的各向异性及其可调谐性研究

时间：2026年6月11日（周四）上午10：00

地点：理工楼1226

联系人：安钧鸿

报告摘要：

黑磷因其层数可调的直接带隙、高载流子迁移率及强面内各向异性，成为可调谐非线性光子学的理想平台。本报告介绍了黑磷中非线性光学响应的各向异性及其多维度调控机制，涵盖二次谐波产生（SHG）与相干载流子注入等过程。

基于紧束缚模型与第一性原理Wannier函数描述电子结构，结合半导体布洛赫方程与费米黄金规则计算非线性光学系数。研究发现：黑磷沿armchair方向呈现主导性二阶非线性响应，有效非线性磁化率在外加垂直电场下可达10³ pm/V；栅压调控可显著改变能带结构——单层带隙展宽导致二次谐波共振峰蓝移，双层则发生半导体—半金属转变并形成狄拉克锥，在低频区产生增强信号；同时揭示了电场诱导二次谐波（EFISH）与传统二次谐波在不同栅压下的适用条件。化学势的引入可协同调控带间与带内跃迁。此外，相干载流子注入过程表现出强各向异性——类似地，注入系数沿armchair方向显著占优，而层数增加可减弱各向异性并红移峰值；通过光束偏振与相对相位可实现对注入电流方向的相干控制。

报告将系统阐明了黑磷非线性光学响应的各向异性起源及层数、电场、化学势与光场参数的协同调控规律，为开发电光调制器、太赫兹源等可调谐非线性光子器件奠定了理论基础。

个人简介：

程晋罗，理学博士，教授，博士生导师。2002年和2007年在中国科学技术大学分别获得学士和博士学位；2008-2016年先后在中国科学技术大学、加拿大多伦多大学、比利时布鲁塞尔自由大学做博士后研究；2016年加入中国科学院长春光学精密机械与物理研究所工作任副研究员，2020.4任研究员，2026年加入郑州大学物理学院任教授。主要研究方向为半导体、金属、二维材料、拓扑材料中中载流子输运性质、非线性光学性质的理论研究、基于二维材料的非线性光子学器件设计等。