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cyqdesign 2022-07-24 20:56

上海光機所在調(diào)控準二維鈣鈦礦中的能量轉(zhuǎn)移增強光放大方面取得進展

近日,中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室與華中科技大學合作,通過對準二維鈣鈦礦相分布的調(diào)控,促進能量轉(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。相關成果以“Enhanced Amplified Spontaneous Emission in Quasi-2D Perovskite by Facilitating Energy Transfer”為題發(fā)表于《化學·應用材料與表面》(ACS Applied Materials & Interfaces)。 :5&UWL|  
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具有天然量子阱結構的準二維鈣鈦礦由于其優(yōu)越的環(huán)境穩(wěn)定性和增強的光子限制能力,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鍵。 -$#2?/uqC  
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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)生化學相互作用,有效的改善準二維鈣鈦礦成核和結晶過程,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)化后的準二維鈣鈦礦薄膜的放大自發(fā)輻射閾值僅為原始準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二維鈣鈦礦的發(fā)光性能,為設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。 z[Q