近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所激光與紅外材料實(shí)驗(yàn)室董紅星研究員和張龍研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)離子交換在單個(gè)鹵素漸變?nèi)珶o(wú)機(jī)鈣鈦礦超晶格結(jié)構(gòu)中獲得了穩(wěn)定多波長(zhǎng)激光。相關(guān)研究成果以“Stable multi-wavelength lasing in single perovskite quantum dot superlattice”為題發(fā)表于Advanced Optical Materials上。 d{?X:*F  
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多波長(zhǎng)微納激光器在高度集成光子器件中具有重要的應(yīng)用前景。然而，由于全無(wú)機(jī)鈣鈦礦具有動(dòng)態(tài)軟離子晶格，鹵化物陰離子遷移能較低等原因，獲得帶隙漸變的合金微納鈣鈦礦結(jié)構(gòu)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。并且即使通過(guò)復(fù)雜的手段獲得了帶隙漸變的鹵素?fù)诫s鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)，也會(huì)由于鹵素濃度梯度的存在而進(jìn)行離子遷移導(dǎo)致帶隙梯度的不穩(wěn)定。 |E/r64T  
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針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員提出通過(guò)鈣鈦礦量子點(diǎn)超晶格中的精細(xì)離子交換實(shí)現(xiàn)帶隙梯度穩(wěn)定的合金超晶格結(jié)構(gòu)。量子點(diǎn)超晶格是長(zhǎng)程有序、密集排列的量子點(diǎn)陣列，在超晶格中相鄰量子點(diǎn)具有一定間距。超晶格中量子點(diǎn)的這種離散排列結(jié)構(gòu)可以通過(guò)增加陰離子遷移的能壘，有利于離子交換后超晶格中各個(gè)區(qū)域間穩(wěn)定帶隙差的形成。光致發(fā)光光譜結(jié)果證實(shí)了這樣獲得的帶隙漸變CsPbBr3-3xCl3x合金超晶格的帶隙梯度穩(wěn)定性比我們之前得到的鈣鈦礦單晶合金納米線高約10倍。結(jié)合熒光光譜及密度泛函理論計(jì)算解析了超晶格中離子交換的機(jī)理，并基于合金超晶格結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的多波長(zhǎng)激光輸出。 J[6`$$l0  
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該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市青年拔尖人才計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。 ^
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