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超强激光科学卓越创新简报

(第二百二十一期)

2021年9月8日

上海光机所在钙钛矿超晶格激光取得重要进展

  近日,上海光机所激光与红外材料实验室微结构与光物理研究团队与多伦多大学Sargent教授团队合作在钙钛矿超晶格激光领域的研究取得重要进展,相关成果发表在Advanced Science

  钙钛矿量子点由于其较低的电子态简并度,接近100%的量子产率以及窄发射光谱而成为潜在的新型激光器材料。但是由于存在俄歇效应,从飞秒激光泵浦到纳秒激光泵浦往往会导致激光的阈值升高两个数量级。我们通过配体交换策略,钝化量子点表面,诱导量子点自组装形成规则结构的三维超晶格微腔。新型超晶格微腔的俄歇效应明显降低,同时热效应也受到抑制,实现了纳秒激光泵浦下的低阈值。

  该团队创新提出一种钠原子钝化的自组装策略,诱导量子点形成有序的三维立方结构,减少体系俄歇效应,从而实现低阈值纳秒激光。

  相关工作得到了国家自然科学基金委、上海市启明星、加拿大自然科学和工程研究委员会、麻省理工学院班廷博士后奖学金项目的支持。(激光与红外材料实验室)

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图1 配体对量子点自组装的影响

图2 钙钛矿超晶格的结构表征

图3 超晶格降低俄歇效应

图4 基于超晶格的纳秒激光

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