异质结构

研究的核心在于构建并系统分析一个完整的光电耦合系统：该系统以支持双曲声子极化子的六方氮化硼作为基础发射材料，通过与石墨烯层的不同空间构型组合形成具有可调谐光学响应的复合热发射器；并将此发射器与一个利用石墨烯-窄带隙半导体肖特基结进行载流子提取的热光伏电池，通过一个纳米尺度的真空间隙进行近场辐射耦合。

通过精确调控α-MoO3本征各向异性与石墨烯超表面可调谐人工各向异性之间的相互作用，研究实现了掺杂驱动的可重入拓扑相变（双曲-椭圆-双曲）。此外，研究证明可通过几何设计光栅填充因子使系统呈现预定次数的拓扑相变。最后，通过使两个各向异性轴旋转失配，利用散射式近场光学显微镜在实验上验证了倾斜非对称极化激元及涡旋状模式的存在。

电子科技大学研究团队在《Laser & Photonics Reviews》上发表了一项重要成果：全球首个基于石墨烯的可编程透射超表面，实现了太赫兹频段超宽带、宽角度波束扫描与独立增益控制。该研究通过引入石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构替代传统离子凝胶门控，结合双谐振单元设计与镜像对称操作模式，成功解决了石墨烯在太赫兹调制中效率低、稳定性差、均匀性不足三大难题。

研究揭示了石墨烯/二硫化钼平面异质结的磁多功能特性，为基于二维平面异质结的高性能、多功能器件设计与性能调控提供了理论依据。

作者回顾了二维材料传感应用开发的最新进展，重点介绍了范德华异质结构提供最高灵敏度的领域，由于其原子厚度与独特的材料组合，同时对多种不同的外部特性做出响应，以及概念上的新型传感方法。

该器件以底层PtTe2作为接触电极，利用其屏蔽效应稳定费米能级，在与双极性WSe2沟道耦合时可有效引导内建电场的可控反转；在此基础上引入多层石墨烯作为顶部非对称接触电极，进一步实现了PtTe2/WSe2异质结处肖特基势垒的栅压动态调控。

通过电场门控技术，利用石墨烯单层基底及其在中红外波段的栅压可调介电特性，实现了对银纳米线（AgNWs）中红外SPPs的主动调控。借助红外近场纳米成像技术与数值模拟，研究系统探究了AgNW的SPP响应光谱调控范围。更重要的是，研究发现了一种新型栅压依赖衰减通道——AgNWs中的SPPs会直接耗散为石墨烯SPPs。

该器件利用LIG纳米通道的离子伏特效应及LIG/ITO界面功函数对齐特性，在加入盐溶液时可产生显著电压输出，并在多种盐溶液中实现了浓度与电压的稳定关联（浓度范围约为10⁻³-2M）。该器件在实际场景中成功应用于人体汗液与海水盐度测量，展现出在健康监测与环境监测领域的广阔前景。其采用直接激光刻写技术实现可扩展制备与精密图案化，这一关键优势使其易于集成至复杂电子系统。

研究团队提出了一种二维异质结纳米腔可饱和吸收体，通过在光纤端面集成MoS2-BN-graphene-BN-MoS2异质结，精准调控异质结内部的光场分布，显著提升石墨烯的可饱和吸收性能（饱和强度降低约65%）。该异质结能够有效抑制孤子形成前的背景脉冲，从而阻止脉冲分裂以实现稳健锁模输出。同时，该异质结对光纤激光器腔内的偏振变化表现出更高的容忍度，在约85%的偏振态下都能稳定产生单孤子脉冲。这种异质结纳米腔为低维材料在可饱和吸收体中的实际应用奠定了基础，并有望用于光频梳、超连续谱源以及片上脉冲激光器等领域。