Донишгоҳи Пекин як perovskite пайваста даркманбаи лазерхурдтар аз 1 микрон мураббаъ
Муҳим аст, ки манбаи лазерии пайваста бо майдони дастгоҳ камтар аз 1μm2 барои қонеъ кардани талаботи ками энергия барои пайвасти оптикии чип (<10 fJ бит-1) қонеъ карда шавад.Бо вуҷуди ин, вақте ки андозаи дастгоҳ кам мешавад, талафоти оптикӣ ва моддӣ ба таври назаррас афзоиш меёбад, аз ин рӯ ноил шудан ба андозаи дастгоҳи зермикронӣ ва обкашии пайвастаи оптикии манбаъҳои лазерӣ хеле душвор аст.Дар солхои охир материалхои галиди перовскит бо сабаби афзоиши баланди оптики ва хосиятхои беназири поляритонии эксситониашон дар сохаи лазерхои пайвастаи оптикии насосхо диккати калон дода мешавад.Масоҳати дастгоҳи манбаъҳои лазерии доимии перовскит, ки то ҳол гузориш дода шудаанд, ҳанӯз аз 10 мкм2 зиёдтар аст ва манбаҳои лазерии субмикронӣ барои ҳавасмандкунӣ нури импулсро бо зичии баландтари энергияи насос талаб мекунанд.
Дар посух ба ин мушкилот, гурӯҳи тадқиқотии Чжан Цинг аз Мактаби илм ва муҳандисии Донишгоҳи Пекин бомуваффақият маводи яккристалии баландсифати перовскитҳои субмикронро омода карданд, то ба манбаъҳои обкашии пайвастаи оптикии лазерӣ бо майдони дастгоҳ то 0,65 мкм2 ноил шаванд.Дар баробари ин, фотон ошкор карда мешавад.Механизми поляритони экситонӣ дар раванди лазерии пайвастаи ба таври оптикӣ насосшудаи зеримикронӣ амиқ фаҳмида шудааст, ки ин идеяи навро барои таҳияи лазерҳои нимноқилҳои ҳаҷмаш хурди ҳадди аққал фароҳам меорад.Натиҷаҳои тадқиқот бо номи "Лазерҳои мавҷи пайвастаи перовскит бо майдони дастгоҳ дар зери 1 мкм2" ба наздикӣ дар Advanced Materials нашр шуданд.
Дар ин кор, варақи микрон монокристалии перовскити ғайриорганикӣ CsPbBr3 дар субстрати сапфир тавассути гузоштани буғи химиявӣ омода карда шуд.Мушоҳида карда шуд, ки пайвастагии қавии эксситонҳои перовскит бо фотонҳои микроковагии девори садо дар ҳарорати хонагӣ боиси пайдоиши поляритони экситоникӣ гардид.Тавассути як қатор далелҳо, аз қабили шиддатнокии партобҳои хаттӣ ба ғайрихаттӣ, паҳнои танг, табдили поляризатсияи партобҳо ва табдили когерентии фазоӣ дар остона, лазерии пайвастаи флуорессенси ба таври оптикӣ насосшудаи як кристали андозаи хурди CsPbBr3 тасдиқ карда мешавад ва майдони дастгоҳ то 0,65 мкм2 кам аст.Дар айни замон маълум гардид, ки остонаи манбаи лазерии субмикронй бо манбаи лазерии калонхачмаш му-коиса карда мешавад ва хатто пасттар хам шуда метавонад (расми 1).
Расми 1. Субмикронҳои пайвастаи оптикӣ CsPbBr3манбаи нури лазерӣ
Минбаъд ин кор хам аз чихати тачрибавй ва хам аз чихати назариявй тахкик карда, механизми эксситонхои экситон-поляризатсияро хангоми ба амал баровардани манбаъхои лазерии субмикронй давом медихад.Пайвастшавии мукаммали фотон-экситон дар перовскитҳои субмикронӣ боиси афзоиши назарраси шохиси шикастани гурӯҳ ба тақрибан 80 мегардад, ки фоидаи режимро барои ҷуброни талафоти режим ба таври назаррас афзоиш медиҳад.Ин инчунин ба як манбаи лазерии субмикронӣ перовскит оварда мерасонад, ки дорои омили баландтари самараноки сифат ва паҳнои хати эмиссияи тангтар аст (Расми 2).Механизм инчунин дар бораи таҳияи лазерҳои андозаи хурд ва ҳадди аққал дар асоси дигар маводи нимноқилҳо тасаввуроти нав медиҳад.
Расми 2. Механизми манбаи лазерии субмикронӣ бо истифода аз поляризони экситоникӣ
Сонг Ҷипенг, донишҷӯи Ҷибо 2020 аз Мактаби маводшиносӣ ва муҳандисии Донишгоҳи Пекин, аввалин муаллифи коғаз ва Донишгоҳи Пекин аввалин воҳиди коғаз мебошад.Чжан Цинг ва Сионг Цихуа, профессори физикаи Донишгоҳи Синхуа, муаллифони мувофиқ мебошанд.Кор аз ҷониби Фонди миллии табиатшиносии Чин ва Бунёди илмии Пекин барои ҷавонони барҷаста дастгирӣ карда шуд.
Вақти фиристодан: сентябр-12-2023