研究透视：电子科技大学Nature Photonics-太赫兹吸收薄膜材料 | MXene
高效宽带太赫兹吸收薄膜是高性能太赫兹探测器的关键所在，在下一代无线通信、天文、安检、医学成像等领域都有需求。最近研究报道了一系列增强太赫兹波吸收的二维材料，如石墨烯、过渡金属二硫属元素化物和拓扑绝缘体等。然而，在整个超宽太赫兹波段上，实现本征薄膜吸收极限（50%）仍然具有挑战性。
今日，电子科技大学 Tao Zhao, Peiyao Xie, Hujie Wan, Tianpeng Ding，肖旭Xu Xiao等，在Nature Photonics上发文，证明了10.2nm厚（~λ/30，000）超薄Ti3C2Tx Mxene组件，在整个0.5–10THz波段达到本征薄膜吸收极限。这一现象归因于Ti3C2Tx Mxenes中，高度集中的自由电子（~10E21cm-3）、短的弛豫时间（~10fs）以及独特的片内和片间（跳跃）电子输运性质。Drude–Smith模型的交流阻抗理论验证表明，而不是经典的直流阻抗匹配。该项研究，有望激发更多的宽带太赫兹技术与Mxenes方面的研究。
图1：Ti3C2Tx 二维过渡金属碳化物和氮化物 Mxene组件的制造、表征和吸收测量。
图2：Ti3C2Tx Mxene组件的太赫兹吸收和导电性。
图3：在Ti3C2Tx组件中，超宽带太赫兹吸收机制。
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本文译自Nature。