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研究人员从钙钛矿中发现了由双光子泵浦的纳米激光

甲钛酸钙(FA)钙钛矿在高效太阳能电池和发光二极管中表现出出色的光电性能。但是,很少研究它们在纳米激光应用上的发展,特别是上转换激光性能。

最近,中国科学院上海光学精密机械研究所(SIOM)和重庆大学的合作研究小组已成功从室温下从胶体FA-钙钛矿纳米晶体(NCs)获得双光子泵浦激光。。这项工作发表在ACS Photonics上。

在实验中,研究人员通过一种简单的配体辅助再沉淀策略将FA-钙钛矿NCs制备为增益培养基。这些胶体FAPbX 3 NCs通过卤化物交换表现出可调的亮发射(从433nm到667nm )。

同时,通过调节表面有机配体的比例,可以将FAPbBr3 NCs的形态从量子点转移到纳米片上,从而在520-542 nm范围内调节了发射光谱。

随后,他们展示了NC的出色非线性特性。实现了大的两光子吸收系数(0.76 cm / GW)和高的光学净增益(480 cm-1),这表明FAPbX 3 NCs可以被视为优良的光学增益介质。

此外,还观察到在两个和一个光子激发下的低阈值放大自发发射(ASE)。与温度有关的ASE作用揭示了具有308 K的高特征温度的强耐温ASE作用,表明对基于FA的器件的热管理要求不高。

最后,将FAPbBr3 NC偶联到空心毛细管中。在低阈值〜310μJ/ cm 2的情况下,成功实现了稳定的双光子激发的耳语-画廊模式激光发射。

这些发现表明,FAPbX 3 NC可以作为有前途的增益介质,用于高性能上转换纳米激光向光电应用的发展。

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