பீக்கிங் பல்கலைக்கழகம் 1 சதுர மைக்ரானை விட சிறிய பெரோவ்ஸ்கைட் தொடர்ச்சியான லேசர் மூலத்தை உணர்ந்தது.

பீக்கிங் பல்கலைக்கழகம் ஒரு பெரோவ்ஸ்கைட் தொடர்ச்சியை உணர்ந்ததுலேசர் மூலம்1 சதுர மைக்ரானை விட சிறியது
ஆன்-சிப் ஆப்டிகல் இன்டர்கனெக்ஷனின் (<10 fJ பிட்-1) குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வுத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, 1μm2 க்கும் குறைவான சாதனப் பரப்பளவைக் கொண்ட தொடர்ச்சியான லேசர் மூலத்தை உருவாக்குவது முக்கியம். இருப்பினும், சாதன அளவு குறைவதால், ஆப்டிகல் மற்றும் பொருள் இழப்புகள் கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன, எனவே சப்-மைக்ரான் சாதன அளவு மற்றும் லேசர் மூலங்களின் தொடர்ச்சியான ஆப்டிகல் பம்பிங் ஆகியவற்றை அடைவது மிகவும் சவாலானது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஹாலைடு பெரோவ்ஸ்கைட் பொருட்கள் அவற்றின் அதிக ஆப்டிகல் ஆதாயம் மற்றும் தனித்துவமான எக்ஸிடான் போலரிடன் பண்புகள் காரணமாக தொடர்ச்சியான ஆப்டிகல் பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்களின் துறையில் விரிவான கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன. இதுவரை அறிவிக்கப்பட்ட பெரோவ்ஸ்கைட் தொடர்ச்சியான லேசர் மூலங்களின் சாதனப் பரப்பளவு இன்னும் 10μm2 ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் சப்மைக்ரான் லேசர் மூலங்கள் அனைத்திற்கும் தூண்டுவதற்கு அதிக பம்ப் ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட துடிப்புள்ள ஒளி தேவைப்படுகிறது.

இந்த சவாலுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, பீக்கிங் பல்கலைக்கழகத்தின் மெட்டீரியல்ஸ் சயின்ஸ் அண்ட் இன்ஜினியரிங் பள்ளியைச் சேர்ந்த ஜாங் கிங்கின் ஆராய்ச்சி குழு, 0.65μm2 க்கும் குறைவான சாதனப் பரப்பளவைக் கொண்ட தொடர்ச்சியான ஆப்டிகல் பம்பிங் லேசர் மூலங்களை அடைய உயர்தர பெரோவ்ஸ்கைட் சப்மிக்ரான் ஒற்றை படிகப் பொருட்களை வெற்றிகரமாகத் தயாரித்தது. அதே நேரத்தில், ஃபோட்டான் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. சப்மிக்ரான் தொடர்ச்சியான ஒளியியல் ரீதியாக பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசிங் செயல்பாட்டில் எக்ஸிடான் போலரிட்டானின் வழிமுறை ஆழமாகப் புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது, இது சிறிய அளவிலான குறைந்த வரம்பு குறைக்கடத்தி லேசர்களின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு புதிய யோசனையை வழங்குகிறது. "1 μm2 க்கும் குறைவான சாதனப் பரப்பளவைக் கொண்ட தொடர்ச்சியான அலை பம்ப் செய்யப்பட்ட பெரோவ்ஸ்கைட் லேசர்கள்" என்ற தலைப்பில் ஆய்வின் முடிவுகள் சமீபத்தில் மேம்பட்ட பொருட்களில் வெளியிடப்பட்டன.

இந்த வேலையில், கனிம பெரோவ்ஸ்கைட் CsPbBr3 ஒற்றை படிக மைக்ரான் தாள், சபையர் அடி மூலக்கூறில் வேதியியல் நீராவி படிவு மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. அறை வெப்பநிலையில் பெரோவ்ஸ்கைட் எக்ஸிடான்களை ஒலி சுவர் நுண்குழி ஃபோட்டான்களுடன் வலுவாக இணைப்பதன் விளைவாக எக்ஸிடோனிக் போலரிட்டான் உருவாவது காணப்பட்டது. நேரியல் முதல் நேரியல் அல்லாத உமிழ்வு தீவிரம், குறுகிய கோடு அகலம், உமிழ்வு துருவமுனைப்பு மாற்றம் மற்றும் வாசலில் இடஞ்சார்ந்த ஒத்திசைவு மாற்றம் போன்ற தொடர்ச்சியான சான்றுகள் மூலம், துணை-மைக்ரான் அளவிலான CsPbBr3 ஒற்றை படிகத்தின் தொடர்ச்சியான ஒளியியல் ரீதியாக உந்தப்பட்ட ஃப்ளோரசன்ஸ் லேஸ் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் சாதனப் பகுதி 0.65μm2 வரை குறைவாக உள்ளது. அதே நேரத்தில், சப்மைக்ரான் லேசர் மூலத்தின் வாசல் பெரிய அளவிலான லேசர் மூலத்துடன் ஒப்பிடத்தக்கது, மேலும் குறைவாகவும் இருக்கலாம் (படம் 1).

படம் 1. தொடர்ச்சியான ஒளியியல் ரீதியாக உந்தப்பட்ட சப்மைக்ரான் CsPbBr3லேசர் ஒளி மூலம்

மேலும், இந்த வேலை சோதனை ரீதியாகவும் கோட்பாட்டு ரீதியாகவும் ஆராய்கிறது, மேலும் சப்மிக்ரான் தொடர்ச்சியான லேசர் மூலங்களை உணர்ந்து கொள்வதில் எக்ஸிடான்-துருவப்படுத்தப்பட்ட எக்ஸிடான்களின் பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகிறது. சப்மிக்ரான் பெரோவ்ஸ்கைட்டுகளில் மேம்படுத்தப்பட்ட ஃபோட்டான்-எக்ஸிடான் இணைப்பு குழு ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் சுமார் 80 ஆக குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது பயன்முறை இழப்பை ஈடுசெய்ய பயன்முறை ஆதாயத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இது அதிக பயனுள்ள நுண்ணிய குழி தர காரணி மற்றும் குறுகிய உமிழ்வு வரி அகலம் கொண்ட பெரோவ்ஸ்கைட் சப்மிக்ரான் லேசர் மூலத்தையும் விளைவிக்கிறது (படம் 2). இந்த பொறிமுறையானது பிற குறைக்கடத்தி பொருட்களின் அடிப்படையில் சிறிய அளவிலான, குறைந்த-வாசல் லேசர்களின் வளர்ச்சியில் புதிய நுண்ணறிவுகளையும் வழங்குகிறது.

படம் 2. எக்ஸிடோனிக் போலரைசன்களைப் பயன்படுத்தி துணை-மைக்ரான் லேசர் மூலத்தின் வழிமுறை

பீக்கிங் பல்கலைக்கழகத்தின் மெட்டீரியல்ஸ் சயின்ஸ் அண்ட் இன்ஜினியரிங் பள்ளியைச் சேர்ந்த 2020 ஜிபோ மாணவரான சாங் ஜீபெங், இந்த ஆய்வறிக்கையின் முதல் ஆசிரியர் ஆவார், மேலும் பீக்கிங் பல்கலைக்கழகம் இந்த ஆய்வறிக்கையின் முதல் அலகு ஆகும். சிங்குவா பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பேராசிரியரான ஜாங் கிங் மற்றும் சியோங் கிஹுவா ஆகியோர் தொடர்புடைய ஆசிரியர்கள். இந்த வேலைக்கு சீனாவின் தேசிய இயற்கை அறிவியல் அறக்கட்டளை மற்றும் சிறந்த இளைஞர்களுக்கான பெய்ஜிங் அறிவியல் அறக்கட்டளை ஆதரவு அளித்தன.