Fhuair Oilthigh Peking a-mach perovskite leantainneachstòr lasernas lugha na 1 micron ceàrnagach
Tha e cudromach stòr laser leantainneach a thogail le farsaingeachd inneil nas lugha na 1μm2 gus coinneachadh ris an riatanas caitheamh lùtha ìosal airson eadar-cheangal optigeach air-chip (<10 fJ bit-1). Ach, mar a bhios meud an inneil a’ lùghdachadh, bidh call optigeach agus stuthan ag àrdachadh gu mòr, agus mar sin tha e gu math dùbhlanach meud inneil fo-micron agus pumpadh optigeach leantainneach de stòran laser a choileanadh. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha stuthan halide perovskite air aire mhòr fhaighinn ann an raon lasers pumpaichte optigeach leantainneach air sgàth an buannachd optigeach àrd agus na feartan polariton exciton sònraichte aca. Tha farsaingeachd inneil stòran laser leantainneach perovskite a chaidh aithris gu ruige seo fhathast nas motha na 10μm2, agus feumaidh stòran laser fo-micron solas cuisleach le dùmhlachd lùtha pumpaidh nas àirde gus brosnachadh.
Mar fhreagairt don dùbhlan seo, dh’ullaich buidheann rannsachaidh Zhang Qing bho Sgoil Saidheans Stuthan is Innleadaireachd Oilthigh Peking stuthan criostail singilte fo-micron perovskite àrd-inbhe gus stòran laser pumpaidh optigeach leantainneach a choileanadh le farsaingeachd inneil cho ìosal ri 0.65μm2. Aig an aon àm, tha am foton air fhoillseachadh. Tha tuigse dhomhainn air mar a tha exciton polariton ann am pròiseas lasering pumpaidh optigeach leantainneach fo-micron, a bheir beachd ùr airson leasachadh lasers leth-chonnsachaidh beaga is ìosal-stairsneach. Chaidh toraidhean an sgrùdaidh, leis an tiotal “Continuous Wave Pumped Perovskite Lasers with Device Area Below 1 μm2,” fhoillseachadh o chionn ghoirid ann an Advanced Materials.
Anns an obair seo, chaidh an duilleag micron criostail singilte perovskite neo-organach CsPbBr3 ullachadh air fo-strat sapphire le tasgadh smùid ceimigeach. Chaidh fhaicinn gun robh ceangal làidir excitons perovskite le fotons microcavity balla fuaim aig teòthachd an t-seòmair ag adhbhrachadh cruthachadh polariton excitonic. Tro shreath de fhianaisean, leithid dian sgaoilidh loidhneach gu neo-loidhneach, leud loidhne chumhang, cruth-atharrachadh polarachadh sgaoilidh agus cruth-atharrachadh co-leanailteachd fànais aig an stairsneach, tha an lase fluorescence pumpaichte optigeach leantainneach de chriostal singilte CsPbBr3 fo-micron air a dhearbhadh, agus tha farsaingeachd an uidheim cho ìosal ri 0.65μm2. Aig an aon àm, chaidh a lorg gu bheil stairsneach an stòr laser fo-micron an coimeas ri stairsneach an stòr laser mòr-mheud, agus faodaidh e a bhith eadhon nas ìsle (Figear 1).
Figear 1. CsPbBr3 fo-mhicron air a phumpadh gu optaigeach leantainneachstòr solais laser
A thuilleadh air sin, tha an obair seo a’ sgrùdadh gu deuchainneach agus gu teòiridheach, agus a’ nochdadh meacanachd excitons polarichte exciton ann an coileanadh stòran laser leantainneach fo-micron. Tha an ceangal photon-exciton leasaichte ann am perovskites fo-micron ag adhbhrachadh àrdachadh mòr ann an clàr-amais ath-tharraingeach na buidhne gu timcheall air 80, a tha ag àrdachadh gu mòr a’ bhuannachd modh gus dìoladh a dhèanamh airson call modh. Tha seo cuideachd ag adhbhrachadh stòr laser fo-micron perovskite le factar càileachd microcavity èifeachdach nas àirde agus leud-loidhne sgaoilidh nas cumhainge (Figear 2). Tha an meacanachd cuideachd a’ toirt seachad lèirsinn ùr air leasachadh lasers beaga, ìosal-stairsneach stèidhichte air stuthan leth-chonnsachaidh eile.
Figear 2. Meacanaig stòr laser fo-micron a’ cleachdadh polarisons excitonic
’S e Song Jiepeng, oileanach à Zhibo ann an 2020 bho Sgoil Saidheans Stuthan is Innleadaireachd Oilthigh Peking, a’ chiad ùghdar air a’ phàipear, agus ’s e Oilthigh Peking a’ chiad aonad den phàipear. ’S iad Zhang Qing agus Xiong Qihua, ollamh Fiosaigs aig Oilthigh Tsinghua, na h-ùghdaran co-fhreagarrach. Fhuair an obair taic bhon National Natural Science Foundation of China agus bho Beijing Science Foundation for Exceptional People.
Àm puist: 12 Sultain 2023