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上海光機(jī)所在零維鈣鈦礦的光物理特性以及微納激光性能研究中獲進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2019-11-28 來(lái)源:元祿光電

近日,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與重慶大學(xué)合作,在零維鈣鈦礦Cs4PbBr6微納激光研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以封底文章發(fā)表在[Solar RRL, 2019, DOI 101002solr201900127]。

 

鈣鈦礦材料具有優(yōu)異的光學(xué)性能,如載流子遷移速率大、擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)、吸收系數(shù)大、量子效率高等優(yōu)點(diǎn),不僅在光伏領(lǐng)域具有優(yōu)異的表現(xiàn),在微納激光器以及發(fā)光二極管等領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)三維鉛鹵鈣鈦礦ABX3,零維結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦具有較大的激子結(jié)合能、較高的量子產(chǎn)率以及獨(dú)特而優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì),在光電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,其發(fā)光機(jī)理仍存在爭(zhēng)議。

 

在這項(xiàng)工作中,研究人員利用飛秒瞬態(tài)吸收測(cè)量研究了零維鈣鈦礦Cs4PbBr6的光物理特性,揭示了Cs4PbBr6中極化子的存在,這提供了綠色熒光是Cs4PbBr6的本質(zhì)發(fā)光而非CsPbBr3雜質(zhì)的證據(jù)。此外,研究小組通過常溫反相微乳液法制備了CsPbBr6鈣鈦礦微米片,成功實(shí)現(xiàn)了具有低閾值和高品質(zhì)因數(shù)的光泵浦單模激光,暴露在空氣中也具備極佳的穩(wěn)定性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)表面活性劑的劑量可以容易地實(shí)現(xiàn)CsPbBr3Cs4PbBr6之間的相變。該研究表明零維鈣鈦礦在納米激光領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。

 

該項(xiàng)研究得到中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃-政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。

 

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