摘要：Reports on Progress in Physics 上发表题为“Giant In-plane Anisotropy in Novel Quasi-one-dimensional Van der Waals CrystalTaNiSe 在可见光至红外波
导读
Reports on Progress in Physics 上发表题为“ Giant In-plane Anisotropy in Novel Quasi-one-dimensional Van der Waals Crystal TaNiSe 在可见光至红外波段的巨大面内光学各向异性，首次报道了目前已知范德华材料中最高的面内双折射值（ Δn ≈ 2.0）并阐明了其物理机制，为下一代偏振敏感光电子器件和集成光子学的设计与实现提供了新的线索。直博生周红为论文第一作者，张荣君教授为唯一通讯作者。研究工作受国家自然科学基金和中国科学院长春光机所应用光学国家重点实验室开放基金等资助。研究背景
光学各向异性在光子操控与偏振探测等前沿应用中扮演着关键角色。双折射（Δn ）和二向色性（Δk ）是表征材料光学各向异性的重要参数。然而，目前主流无机固体（如YVO 2 Δn 2 、Te等）的面内双折射亦较低（ Δn成果亮点
本工作以准一维范德华晶体TaNiSe为研究主体，系统研究其面内光学、电学与光电各向异性，揭示其巨大的面内双折射行为及物理机制，主要亮点包括：一、突破性面内双折射性能：利用椭圆偏振光谱（SE）、 角分辨偏振拉曼光谱（ARPRS）与角分辨反射差分显微镜（ADRDM）等实验手段，观测到面内最大双折射值高达2.0（可见光至近红外区），为目前已知报道的最大的面内双折射范德华晶体材料；二、理论机制探索揭示：基于第一性原理计算，阐明该巨大的光学各向异性源于显著的极化率差异与材料独特的准一维结构的协同效应。三、光电器件性能优异：基于TaNiSe 的光电探测器展现出多项优异性能，包括：宽响应光谱范围（520–2000 nm）；快速响应时间（75 μs）；显著的光电各向异性（偏振二色比高达1.89）；红外高分辨率偏振成像能力。结果与讨论
TaNiSe单链和TaSe双链分别沿a轴延伸，并沿c轴交替排列，进一步导致了显著的面内各向异性特性。通过ARPRS测试提取其Ag模（97.1 cm）和Ag模（121.9 cm -1 ）的拉曼峰强度，随偏振角度的周期性变化表明该准一维晶格中声子的振动具有高度各向异性。进一步地，采用了ADRDM技术，通过测量样品在正交面内方向上的归一化反射差值（ ΔR /R），对其光学各向异性进行了可视化表征。三维色彩图中的强度代表各向异性强度 N ，突出的对比度不仅体现了显著的各向异性，也进一步提供了各向异性强度 N(θ) 随入射光偏振角 θ 周期性变化的关系。如图1所示。意义与展望
该研究不仅首次在范德华晶体材料体系中实现了面内超高双折射的观测与调控，并阐明了其物理机制，更证明了准一维材料在相关光子学器件领域的巨大应用潜力。TaNiSe 兼具大结构各向异性、高极化率对比与可集成性，是下一代偏振敏感红外探测器、高精度成像系统、集成光子芯片的理想材料平台。未来，该工作有望引发对其他低对称性范德华材料的系统探索，推动相关微型化、超高性能光电子器件的发展。来源：晚晚的星河日记一点号
