פּעקינג אוניווערסיטעט איינגעזען אַ פּעראָווסקיטע קעסיידערדיקלאַזער מקורקלענערער ווי 1 קוואַדראַט מייקראַן
עס איז וויכטיק צו בויען אַ קעסיידערדיק לאַזער מקור מיט אַ מיטל שטח ווייניקער ווי 1μמ2 צו טרעפן די נידעריק ענערגיע קאַנסאַמשאַן פאָדערונג פון אויף-שפּאָן אָפּטיש ינטערקאַנעקשאַן (<10 fJ bit-1). אָבער, ווי די מיטל גרייס דיקריסאַז, אָפּטיש און מאַטעריאַל לאָססעס פאַרגרעסערן באטייטיק, אַזוי דערגרייכן סאַב-מיקראָן מיטל גרייס און קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּינג פון לאַזער קוואלן איז גאָר טשאַלאַנדזשינג. אין די לעצטע יאָרן, כאַלייד פּעראָווסקיטע מאַטעריאַלס האָבן באקומען ברייט ופמערקזאַמקייט אין די פעלד פון קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּט לייזערז רעכט צו זייער הויך אָפּטיש געווינס און יינציק עקססיטאָן פּאָליאַריטאָן פּראָפּערטיעס. די מיטל געגנט פון פּעראָווסקיטע קעסיידערדיק לאַזער קוואלן רעפּאָרטעד ביז איצט איז נאָך גרעסער ווי 10μמ2, און סאַבמיקראָן לאַזער קוואלן אַלע דאַרפן פּולסעד ליכט מיט העכער פּאָמפּע ענערגיע געדיכטקייַט צו סטימולירן.
אין ענטפער צו דעם אַרויסרופן, די פאָרשונג גרופּע פון זשאַנג קינג פון דער שולע פון מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט און אינזשעניריע פון פּעקינג אוניווערסיטעט הצלחה צוגעגרייט הויך-קוואַליטעט פּעראָווסקיטע סובמיקראָן איין קריסטאַל מאַטעריאַלס צו דערגרייכן קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּינג לאַזער קוואלן מיט אַ מיטל שטח ווי נידעריק ווי 0.65μמ2. אין דער זעלביקער צייַט, די פאָטאָן איז אנטפלעקט. די מעקאַניזאַם פון עקססיטאָן פּאָלאַריטאָן אין סאַבמיקראָן קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּט לאַסינג פּראָצעס איז דיפּלי פארשטאנען, וואָס גיט אַ נייַע געדאַנק פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון קליין גרייס נידעריק שוועל סעמיקאַנדאַקטער לייזערז. די רעזולטאטן פון דער לערנען, טייטאַלד "קאָנטינואָוס וואַווע פּאַמפּט פּעראָווסקיטע לייזערז מיט מיטל שטח אונטער 1 μm2," זענען לעצטנס ארויס אין אַוואַנסירטע מאַטעריאַלס.
אין דעם אַרבעט, די ינאָרגאַניק פּעראָווסקיטע CsPbBr3 איין קריסטאַל מייקראַן בויגן איז געווען צוגעגרייט אויף סאַפייער סאַבסטרייט דורך כעמישער פארע דעפּאַזישאַן. עס איז באמערקט אַז די שטאַרק קאַפּלינג פון פּעראָווסקיטע יקסיטאָנס מיט די געזונט וואַנט מיקראָקאַוואַטי פאָטאָנס אין צימער טעמפּעראַטור ריזאַלטיד אין די פאָרמירונג פון עקססיטאָניק פּאָלאַריטאָן. דורך אַ סעריע פון עווידענסעס, אַזאַ ווי לינעאַר צו ניט-לינעאַר ימישאַן ינטענסיטי, שמאָל שורה ברייט, ימישאַן פּאָולעראַזיישאַן טראַנספאָרמאַציע און ספּיישאַל קאָוכיראַנס טראַנספאָרמאַציע ביי שוועל, די קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּט פלואָרעססענסע לאַסע פון סוב-מיקראָן-סייזד CsPbBr3 איין קריסטאַל איז באשטעטיקט, און די מיטל שטח איז באשטעטיקט. איז ווי נידעריק ווי 0.65μמ2. אין דער זעלביקער צייט, עס איז געפונען אַז די שוועל פון די סאַבמיקראָן לאַזער מקור איז פאַרגלייַכלעך מיט די לאַזער מקור פון גרויס גרייס און קען אפילו זיין נידעריקער (פיגורע 1).
פיגורע 1. קעסיידערדיק אָפּטיש פּאַמפּט סובמיקראָן CsPbBr3לאַזער ליכט מקור
ווייַטער, די אַרבעט יקספּלאָרז ביידע יקספּערמענאַלי און טעאָרעטיש, און ריווילז די מעקאַניזאַם פון עקססיטאָן-פּאָולערייזד יקסייטאַנז אין די רעאַליזיישאַן פון סאַבמיקראָן קעסיידערדיק לאַזער קוואלן. די ימפּרוווד פאָטאָן-עקססיטאָן קאַפּלינג אין סובמיקראָן פּעראָווסקיטעס רעזולטאטן אין אַ באַטייטיק פאַרגרעסערן אין די גרופּע רעפראַקטיווע אינדעקס צו וועגן 80, וואָס סאַבסטאַנשאַלי ינקריסאַז די מאָדע געווינען צו פאַרגיטיקן פֿאַר די מאָדע אָנווער. דאָס אויך רעזולטאטן אין אַ פּעראָווסקיטע סובמיקראָן לאַזער מקור מיט אַ העכער עפעקטיוו מיקראָקאַוואַטי קוואַליטעט פאַקטאָר און אַ נעראָוער ימישאַן לינעווידט (פיגורע 2). דער מעקאַניזאַם אויך גיט נייַע ינסייץ אין דער אַנטוויקלונג פון קליין-גרייס, נידעריק-שוועל לייזערז באזירט אויף אנדערע סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס.
פיגורע 2. מעקאַניזאַם פון סאַב-מיקראָן לאַזער מקור ניצן עקסיטאָניק פּאָלאַריזאָנס
Song Jiepeng, אַ 2020 זשיבאָ תּלמיד פון דער שולע פון מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט און אינזשעניריע פון פּעקינג אוניווערסיטעט, איז דער ערשטער מחבר פון דעם פּאַפּיר, און פּעקינג אוניווערסיטעט איז דער ערשטער אַפּאַראַט פון דער צייטונג. זשאַנג קינג און Xiong Qihua, פּראָפעסאָר פון פיזיק אין צינגהואַ אוניווערסיטעט, זענען די קאָראַספּאַנדינג מחברים. די אַרבעט איז געשטיצט דורך די נאַשאַנאַל נאַטוראַל וויסנשאַפֿט וויקיפּעדיע פון טשיינאַ און די בעידזשינג וויסנשאַפֿט וויקיפּעדיע פֿאַר בוילעט יונגע מענטשן.
פּאָסטן צייט: 12-12-2023