2015年4月13日，纳米学权威期刊《Nano Letters》（2014年期刊影响因子12.94）在线刊发了我院王兵教授组建的微纳光学团队的研究论文“Precise Determination of the Crystallographic Orientations in Single ZnS Nanowires by Second-Harmonic Generation Microscopy”。该工作系统地研究了单根ZnS纳米线二次谐波（SHG）偏振响应特性与ZnS晶体取向的关系，通过分析SHG偏振响应曲线，精确确定了ZnS纳米线3个晶轴的取向，极大地拓展了SHG在确定晶体取向方面的应用。相较于传统的电子衍射方法，该工作提供了一种全光学、非破坏性、原位确定晶体取向的新手段。

SHG是一种典型的非线性光学现象，晶体的SHG偏振响应对晶体的晶格取向十分敏感，以往的研究往往只考虑晶体c轴取向对SHG偏振响应的影响，而忽略晶体a、b轴的作用。陆培祥教授领衔的超快光学实验室通过分析高晶体质量ZnS纳米线SHG辐射强度随泵浦光偏振方向的响应曲线，发现ZnS晶体a、b轴的取向会对响应曲线的细节产生影响，由此推出ZnS晶体所有晶轴的取向。 HRTEM结果表明这种全光原位确定晶体取向的方法具有很高的精度。该工作还系统地研究了ZnS晶体方位角(γ, ω, φ)的变化对SHG偏振响应花形的影响，这为非线性光学器件及偏振微光器件的制备提供了重要的实验依据。此外，实验测得的ZnS纳米线SHG转换效率高达7×10^-6，表明ZnS纳米线在微纳紫外光源、非线性光学显微成像等方面具有潜在的应用价值。

该论文以2013级博士生胡宏波为第一作者，王凯副教授、王兵教授等为通信作者。新进教师王兵教授主持的微纳光学团队在短短一年内已在Opt.Lett., Opt. Express, Appl. Phys. Lett.上发表8篇论文。

图(a) ZnS纳米线、线偏泵浦光相对于实验坐标系XYZ的方位；(b) ZnS晶格坐标系x_cy_cz_c相对于实验坐标系XYZ的方位，z_c与晶体c轴方位一致；(c) ZnS纳米线HRTEM及SAED图；(d) ZnS纳米线SHG偏振响应曲线。

论文链接http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b00607