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2018-06-13 16:28 |
湖南大學(xué)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量鈣鈦礦納米線激光器陣列的構(gòu)建
近日，納米材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《ACS Nano》（影響因子13.94）雜志在線發(fā)表了湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院青年教師王曉霞為第一作者，題目為“High-Quality In-Plane Aligned CsPbX3 Perovskite Nanowire Lasers with Composition Dependent Strong Exciton-Photon Coupling”的研究論文。該研究實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量紅、綠、藍(lán)多色波長(zhǎng)可調(diào)無(wú)機(jī)鹵化物鈣鈦礦納米線激光器陣列的構(gòu)建，并首次通過(guò)組分控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米線中激子-光子耦合強(qiáng)度的有效調(diào)控。 [ Y'Xop6G
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無(wú)機(jī)鹵化物鈣鈦礦納米線以其高效的光吸收和光發(fā)射性能，在微納尺度激光器、光探測(cè)器等集成光子學(xué)器件領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值，近年來(lái)備受研究者關(guān)注。截止目前，關(guān)于鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)的制備及其激光器已有相關(guān)報(bào)道，但激光形成的潛在物理機(jī)制及納米線中光與物質(zhì)相互作用強(qiáng)度的有效調(diào)控還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，成為阻礙這類納米結(jié)構(gòu)在未來(lái)高性能集成光子器件上應(yīng)用的主要瓶頸。 Z[0xqGYLB
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針對(duì)這一問(wèn)題，潘安練教授領(lǐng)導(dǎo)的納米光子與集成器件研究團(tuán)隊(duì)的王曉霞等，在首次實(shí)現(xiàn)在M-plane藍(lán)寶石襯底上可控制備了超長(zhǎng)鈣鈦礦納米線（CsPbX3，X=Cl，Br，I），并實(shí)現(xiàn)了在高性能光探測(cè)器上應(yīng)用（JACS 2017）的基礎(chǔ)上，課題組近期通過(guò)持續(xù)大量的實(shí)驗(yàn)積累和驗(yàn)證, 實(shí)現(xiàn)了大面積高質(zhì)量CsPbX3 納米線有序陣列的可控制備，并利用這些納米線構(gòu)建了室溫下低閾值、高品質(zhì)因數(shù)、高線偏振度的紅、綠、藍(lán)多色波長(zhǎng)可調(diào)的納米線激光器陣列；通過(guò)對(duì)激射模式的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)在高泵浦能量下，納米線微腔中存在由于強(qiáng)烈的激子-光子耦合作用形成的激子-極化激元，即激射模式包含光子模式（photonic modes）和激化激元模式（polariton modes）；并進(jìn)一步利用激子-光子耦合模型研究模式的能量-波失色散（energy-wavevector dispersion）關(guān)系，通過(guò)組分控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)CsPbX3 納米線激子-光子耦合強(qiáng)度的有效調(diào)控。這一研究工作揭示了CsPbX3 納米線中光增益的物理機(jī)制，為未來(lái)極化激元光子學(xué)（polaritonics）的研究和應(yīng)用提供了重要的理論模型和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 J
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論文第一作者王曉霞2017年博士畢業(yè)于湖南大學(xué)并留校工作，師從潘安練教授，博士期間曾以第一作者在Phys.Rev.Lett上發(fā)表過(guò)高水平研究成果。本工作是她入職不到一年時(shí)間內(nèi)繼在JACS上發(fā)表論文后，又一次在國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表研究成果。 xQaN\):^8
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文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/acsnano.8b02793
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