Universitato Peking realigis perovskitan kontinuonlasera fontopli malgranda ol 1 kvadrata mikrono
Gravas konstrui kontinuan laseron-fonton kun aparata areo malpli ol 1μm2 por plenumi la malaltan energian postulon de sur-ĉifona optika interkonekto (<10 FJ BIT-1). Tamen, ĉar la grandeco de la aparato malpliiĝas, optikaj kaj materialaj perdoj pliiĝas signife, do atingi sub-mikronan aparatan grandecon kaj kontinuan optikan pumpadon de laseraj fontoj estas ege malfacila. En la lastaj jaroj, halidaj perovskitaj materialoj ricevis vastan atenton en la kampo de kontinuaj optike pumpitaj laseroj pro sia alta optika gajno kaj unikaj Exciton Polariton -proprietoj. La aparato -areo de perovskitaj kontinuaj laseraj fontoj raportitaj ĝis nun estas ankoraŭ pli granda ol 10μm2, kaj submikronaj laseraj fontoj ĉiuj postulas pulsan lumon kun pli alta pumpilo -energio por stimuli.
Responde al ĉi tiu defio, la esplora grupo de Zhang Qing de la Lernejo pri Materialoj-Scienco kaj Inĝenieristiko de Pekina Universitato sukcese preparis altkvalitan perovskitan submikron-unuopajn kristalajn materialojn por atingi kontinuajn optikajn pumpajn laserfontojn kun aparata areo tiel malalta kiel 0,65μm2. Samtempe, la fotono estas rivelita. La mekanismo de Exciton Polariton en submikrona kontinua optike pumpita lasita procezo estas profunde komprenita, kio donas novan ideon por la disvolviĝo de malmultaj sojlaj duonkonduktaĵaj laseroj. La rezultoj de la studo, titolita "Kontinua ondo pumpita perovskitaj laseroj kun aparata areo sub 1 μm2", estis ĵus publikigitaj en altnivelaj materialoj.
En ĉi tiu laboro, la neorganika perovskita CSPBBR3 ununura kristala mikrona folio estis preparita sur safira substrato per kemia vaporo. Oni observis, ke la forta kuplado de perovskitaj ekscitonoj kun la sonaj muraj mikrokavaj fotonoj ĉe ĉambra temperaturo rezultigis la formadon de ekscitona polaritono. Tra serio de evidentecoj, kiel lineara al nelinia emisia intenseco, mallarĝa larĝa linio, transformo de polarizo de emisio kaj transforma koherenco ĉe sojlo, la kontinua optike pumpita fluoreska lazo de sub-mikrona cspBBR3-unu-kristalo estas konfirmita, kaj la aparato estas kiel 0.65-a CSPBBR3. Samtempe oni trovis, ke la sojlo de la lasera fonto de submikrono estas komparebla al tiu de la grandgranda lasera fonto, kaj eĉ povas esti pli malalta (Figuro 1).
Figuro 1. Kontinua optike pumpita submicron cspBBR3lasera lumfonto
Plue, ĉi tiu laboro esploras kaj eksperimente kaj teorie, kaj malkaŝas la mekanismon de eksciton-polarigitaj ekscitonoj en realigo de submikronaj kontinuaj laseraj fontoj. La plibonigita fotono-exciton-kuplado en submikronaj perovskitoj rezultigas signifan kreskon de la grupa refrakta indekso al ĉirkaŭ 80, kio substance pliigas la reĝimon-gajnon por kompensi la reĝiman perdon. Ĉi tio ankaŭ rezultigas perovskitan submicron -laseron -fonton kun pli alta efika mikrokava kvalito -faktoro kaj pli mallarĝa emisiita larĝo (Figuro 2). La mekanismo ankaŭ donas novajn komprenojn pri la disvolviĝo de malgrandaj grandecaj, malalt-sojlaj laseroj bazitaj sur aliaj duonkonduktaĵaj materialoj.
Figuro 2. Mekanismo de sub-mikrona lasera fonto uzante ekscitonajn polarizonojn
Song Jiepeng, studento de Zhibo de 2020 de la Lernejo pri Materialoj -Scienco kaj Inĝenieristiko de Universitato Peking, estas la unua aŭtoro de la papero, kaj Universitato Pekino estas la unua unuo de la papero. Zhang Qing kaj Xiong Qihua, profesoro pri fiziko en Universitato Tsinghua, estas la respondaj aŭtoroj. La laboro estis subtenita de la Nacia Natura Scienca Fundamento de Ĉinio kaj la Pekina Scienca Fundamento por elstaraj junuloj.
Afiŝotempo: Sep-12-2023