鐵電材料在強激光作用下，孕育和產生了具有重要應用前景的物理性質，如聲光、電光和反常光學效應等，逐漸發展成為新一代光電子器件的有力候選者。其中，具有多光子吸收效應的鐵電體在生物成像、頻率上轉換激光和光限幅等方面具有潛在應用。然而目前，學界針對鐵電材料的研究以雙光子吸收為主，基于鐵電材料實現更高階的多光子非線性過程仍具挑戰性。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室“無機光電功能晶體材料”研究員羅軍華團隊聚焦光與鐵電材料的相互作用，發展出二維光鐵電半導體材料的新體系(A')_n-1(A)₂M_nX_3n+1，其中A和A'為有機配體，M、X分別代表金屬陽離子和陰離子基元。近期，研究人員通過對該材料體系的分子設計與結構調控，首次在鐵電化合物中實現了高階的多光子吸收效應。與南京大學博士徐金龍合作，通過改變激發波長，能夠在550~2400 nm范圍內，分別實現二、三、四和五光子的非線性吸收誘導熒光。作為九階非線性光學躍遷過程，在2400nm飛秒激光的作用下，化合物的五光子吸收截面系數達到~1.2×10^-132 cm¹⁰ s⁴ photon^-4，高于多數已知的有機分子。該研究首次在鐵電材料中實現五光子非線性誘導熒光，對拓展鐵電材料在非線性光學領域的應用提供了新思路。

　　相關研究成果以Giant and Broadband Multiphoton Absorption Nonlinearities of a 2D Organometallic Perovskite Ferroelectric為題，發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。聯培畢業碩士生李茂蕃為論文第一作者，研究員孫志華為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金重點項目、國家杰出青年基金、中科院基礎前沿0-1原始創新項目、中科院戰略性先導專項以及國家優秀青年基金、國家基金面上和青促會優秀會員等的支持。

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　　福建物構所高階多光子非線性響應的光鐵電半導體材料研究獲進展