Пекин University perovskite үзгүлтүксүз ишке ашырганлазер булагы1 чарчы микрондон кичине
Чиптеги оптикалык байланыштын (<10 fJ бит-1) энергияны аз керектөө талабын канааттандыруу үчүн аппараттын аянты 1μm2ден аз болгон үзгүлтүксүз лазер булагын куруу маанилүү.Бирок, аппараттын көлөмү азайган сайын, оптикалык жана материалдык жоготуулар кыйла көбөйөт, андыктан субмикрондук аппараттын өлчөмүнө жетүү жана лазер булактарын үзгүлтүксүз оптикалык насостоо өтө кыйынга турат.Акыркы жылдарда галогендик перовскит материалдарына оптикалык жогорку активдүүлүгү жана уникалдуу экситон поляритондук касиеттери үчүн үзгүлтүксүз оптикалык насостук лазер тармагында кеңири көңүл бурулду.Перовскиттин үзгүлтүксүз лазер булактарынын аппаратынын аянты дагы эле 10μm2ден чоңураак жана субмикрондук лазер булактарынын бардыгы стимулдаштыруу үчүн насостун энергия тыгыздыгы жогору импульстук жарыкты талап кылат.
Бул чакырыкка жооп катары, Пекин университетинин Материал таануу жана инженерия мектебинен Чжан Циндин изилдөө тобу 0.65μm2 чейин аппараттын аянты менен үзгүлтүксүз оптикалык насостук лазер булактарына жетүү үчүн жогорку сапаттагы перовскиттик субмикрон монокристаллдык материалдарды ийгиликтүү даярдашты.Ошол эле учурда фотон ачылат.Субмикрондук үзгүлтүксүз оптикалык насостук лазердик процессте экситон поляритонунун механизми терең түшүнүлгөн, бул кичинекей өлчөмдөгү төмөнкү босоголуу жарым өткөргүч лазерлерди иштеп чыгуу үчүн жаңы идеяны берет."Аппаратынын аянты 1 мкм2ден төмөн болгон үзгүлтүксүз толкун насостук перовскиттик лазерлер" деп аталган изилдөөнүн натыйжалары жакында Advanced Materials журналында жарыяланган.
Бул жумушта, органикалык эмес перовскит CsPbBr3 монокристалл микрон барагы химиялык буу коюу жолу менен сапфир субстратында даярдалган.Бөлмө температурасында перовскиттик экситондордун үн дубалынын микро көңдөйүнүн фотондору менен күчтүү кошулуусу экситоникалык поляритондун пайда болушуна алып келгени байкалды.Сызыктуудан сызыктуу эмес эмиссиянын интенсивдүүлүгү, тар сызык туурасы, эмиссиянын поляризациясынын трансформациясы жана босогодогу мейкиндик когеренттүүлүгүнүн трансформациясы сыяктуу бир катар далилдер аркылуу субмикрондук CsPbBr3 монокристалынын үзгүлтүксүз оптикалык насостолгон флуоресценттик лазери тастыкталат жана аппараттын аянты. 0,65мкм2ге чейин аз.Ошол эле учурда субмикрондук лазер булагынын босогосу чоң көлөмдөгү лазер булагынын босогосу менен салыштырууга болот, ал тургай андан да төмөн болушу мүмкүн экени аныкталган (1-сүрөт).
Сүрөт 1. Үзгүлтүксүз оптикалык насостук субмикрон CsPbBr3лазер жарык булагы
Андан ары бул иш эксперименталдык жана теориялык жактан да изилдеп, субмикрондук үзгүлтүксүз лазер булактарын ишке ашырууда экситон-поляризацияланган экситондордун механизмин ачып берет.Субмикрондук перовскиттерде фотон-экситондун өркүндөтүлүшү топтун сынуу көрсөткүчүнүн 80ге жакын өсүшүнө алып келет, бул режимдин жоготуусунун ордун толтуруу үчүн режимдин жогорулашын олуттуу жогорулатат.Бул ошондой эле эффективдүү микро көңдөй сапат фактору жана эмиссия сызыгынын кеңдиги менен перовскиттик субмикрондук лазер булагына алып келет (2-сүрөт).Механизм ошондой эле башка жарым өткөргүч материалдардын негизинде чакан өлчөмдөгү, төмөнкү босоголуу лазерлерди иштеп чыгуу боюнча жаңы түшүнүктөрдү берет.
Сүрөт 2. Экситоникалык поляризондорду колдонуу менен субмикрондук лазер булагынын механизми
Пекин университетинин Материал таануу жана инженерия мектебинин 2020-жылдын Zhibo студенти Сонг Цзепенг кагаздын биринчи автору, ал эми Пекин университети кагаздын биринчи бирдиги.Чжан Цин жана Цинхуа университетинин физика профессору Сионг Цихуа тиешелүү авторлор.Иш Кытайдын Табигый илимдер боюнча улуттук фонду жана Пекиндин көрүнүктүү жаштар үчүн илимий фонду тарабынан колдоого алынган.
Посттун убактысы: 2023-жылдын 12-сентябрына чейин