表面非线性光学对于集成光子学和微纳光电子学的发展至关重要。然而，表面上的非线性光学转换效率受到物质的有限非线性极化率和光与物质之间固有的原子层相互作用长度的限制。
山东大学Haohai Yu、Shuxian Wang和中科院物理所Gang Wang等基于角度工程策略，证明了中心对称拓扑半金属HfGe0.92Te晶体具有高达5535±308 pm·V−1的巨大和各向异性的表面二阶非线性极化率，并表现出有效和前所未有的二次谐波产生(SHG)。
本文要点：
（1）
作者发现最大光转换效率高达3.75‰，比从硅表面获得的光转换效率高104倍。由于在狄拉克点周围的大范围能量上的线性色散，这种高转换效率可以用从可见光区(779 nm)到深紫外区(257.5 nm)的SHG波长来保持。
（2）
作者的研究可以促进拓扑光子学和基于拓扑半金属的集成非线性光子学的发展。
参考文献:
Q. Zhao, L. Chen, F. Liang, S. Wang, G. Wang, H. Yu, H. Zhang, Angular Engineering Strategy for Enhanced Surface Nonlinear Frequency Conversion in Centrosymmetric Topological Semimetal HfGe0.92Te. Adv. Mater. 2024, 2310438.
DOI: 10.1002/adma.202310438
https://doi.org/10.1002/adma.202310438
