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上海光機(jī)所在調(diào)控準(zhǔn)二維鈣鈦礦中的能量轉(zhuǎn)移增強(qiáng)光放大方面取得進(jìn)展

發(fā)布:cyqdesign 2022-07-24 20:56 閱讀:2354
近日,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點實驗室與華中科技大學(xué)合作,通過對準(zhǔn)二維鈣鈦礦相分布的調(diào)控,促進(jìn)能量轉(zhuǎn)移過程,從而改善增益性能,實現(xiàn)更低閾值的放大自發(fā)輻射。相關(guān)成果以“Enhanced Amplified Spontaneous Emission in Quasi-2D Perovskite by Facilitating Energy Transfer”為題發(fā)表于《化學(xué)·應(yīng)用材料與表面》(ACS Applied Materials & Interfaces)。 5N5Deb#V  
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具有天然量子結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)二維鈣鈦礦由于其優(yōu)越的環(huán)境穩(wěn)定性和增強(qiáng)的光子限制能力,作為增益介質(zhì),在實現(xiàn)低成本小型化激光器方面具有突出的潛力。然而,非均勻準(zhǔn)二維鈣鈦礦中的混合相分布是影響能量轉(zhuǎn)移效率和多發(fā)射峰的重要問題。混合相準(zhǔn)二維鈣鈦礦中梯度相分布的精確控制,對于實現(xiàn)從高能帶到低能帶的高效能量漏斗過程非常關(guān)鍵。 [VL+X^  
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基于上述問題,研究人員通過引入高分子化合物添加劑(聚乙烯吡咯烷酮),通過酰氨基的C=O鍵與鈣鈦礦的表面發(fā)生化學(xué)相互作用,有效的改善準(zhǔn)二維鈣鈦礦成核和結(jié)晶過程,減少表面缺陷,從而加快能量傳遞過程和抑制低維相發(fā)光。通過超快瞬態(tài)吸收光譜發(fā)現(xiàn)添加劑可以有效的加速準(zhǔn)二維鈣鈦礦的能量轉(zhuǎn)移過程,抑制低維相不完全的能量轉(zhuǎn)移和非輻射復(fù)合。光增益系數(shù)和損耗系數(shù)分別得到了有效提升和降低,最終,在400 nm脈沖光激發(fā)下,優(yōu)化后的準(zhǔn)二維鈣鈦礦薄膜的放大自發(fā)輻射閾值僅為原始準(zhǔn)二維鈣鈦礦薄膜的四分之一。本研究提出了一種有效的策略來提高準(zhǔn)二維鈣鈦礦的發(fā)光性能,為設(shè)計基于鈣鈦礦的高性能發(fā)光器件提供了簡單可行的解決方案。 V