微腔激光器是光子芯片的核心器件之一,设计延续光乃至电驱动微腔激光器也就成了光电信息领域的庞大挑衅。基于光子-激子强耦合效应,实现激子-极化激元的波色爱因斯坦凝聚,为发展低阈值微腔激光器提供了一种解决方案。当前,因为无机半导体材料的激子结合能较低,其激子极化激元仅在宽禁带半导体或者造价昂贵的量子阱中结构中实现。尽管有机半导体材料具有较大的激子结合能,其弱非线性系数及较差的晶格质量极大地阻碍了极化激元的凝聚。
金属卤化物钙钛矿材料兼具无机及有机半导体的好处,如制备成本低廉、光吸取服从高、缺陷浓度低、载流子传输距离长,还有简易调谐的禁带宽度和优秀的增益特征,在低阈值固态微腔激光器领域有紧张的应用前景。近期,北京大学工学院张青研究员课题组在可见发光的钙钛矿纳米线微腔的光-物质强相互作用领域取得新进展,为基于激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚效应实现低阈值微腔激光器提供了思路。相干工作在线发表在Nano Letters (DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b04847)、ACS Photonics (DOI: 10.1021/acsphotonics.7b01593)、Adv. Opt. Mater.(2018, 6, 1701032)等期刊杂志上。
a. 角分辨荧光光谱体系 b. CsPbBr3纳米线的荧光色散曲线(插图),以及激光阈值-拉比劈裂曲线 c. MAPbBr3纳米线在glass和SiO2/Ag衬底上拉比劈裂能随着有用模式体积的转变关系
通过空间角分辨荧光光谱,张青课题组在有机-无机混合钙钛矿MAPbBr3纳米线微腔中首次观测到该材料系统的激子-极化子激元效应,光子-激子耦合强度随着纳米线的尺寸减小而增长,室温的拉比劈裂能高达390meV,这项工作发表在Adv. Opt. Mater.杂志,并被Wiley Materials&Views作为亮点工作报道,入选该期刊2018年2月及3月高下载论文。振子浓度和模式体积是影响微腔光子-激子强耦合作用的关键因素。课题组通过引入外观等离激元纳腔,设计MAPbBr3纳米线-SiO2-Ag混合微腔结构,有用进步下场域振子数目,使拉比劈裂能加强至564meV,群折射率进步至17。这项工作发表在Nano Letters,北京大学2017级直博生尚秋宇为第一作者。进一步,在结构稳固、高质量纯无机CsPbBr3纳米线中,他们通过进步光子-激子耦合强度降低激光阈值,在耦合强度高于450meV时,观测到室温激子-极化子激光,激光器的阈值约降低至原值的1/7,此项工作发表在ACS Photonics。以上研究效果对于低阈值微型激光器、量子通讯、非线性光学等领域研究有紧张意义。
该系列工作与国家纳米科学中间刘新风教授、北京大学物理学院肖云峰教授、工学院张艳锋教授以及南洋理工大学熊启华教授、阿卜杜拉国王大学吴韬教授的课题组合作完成。研究得到国家重点研发计划、青年千人计划、北京大学“双一流”计划及清华大学低维与量子物理国家重点实验室的经费支撑。
编辑:麦洛
责编:山石
北京大学函授报名、北京大学成人高考报名 |
下一篇::生命科学学院李程研究组在Genome Biology发表富集开放染色质间相互作用的新方法
- 关于黑河学院2021年秋季学期开学有关安排的通知
- 学校召开2021-2022学年黑河学院学生工作第一次例会
- 艺术设计学院,公益小课堂,精彩大绽放
- 副校长田国忠到文学与传媒学院开展汉语言文学师范专业认证工作专题调研
- 新疆科技学院领导来喀什大学考察调研
- 我校王程等4名教师和会计学院党委荣获安徽省高校“两优一先”称号
我有话说
成人高考
- 湖南成人高考,湖南继续教育
- 河北成人高考,河北继续教育
- 北京成人高考,北京继续教育
- 天津成人高考,天津继续教育
- 山西成人高考,山西继续教育
- 内蒙古成人高考,内蒙古继续教育
- 辽宁成人高考,辽宁继续教育
- 吉林成人高考,吉林继续教育
- 黑龙江成人高考,黑龙江继续教育
- 上海成人高考,上海继续教育
- 江苏成人高考,江苏继续教育
- 浙江成人高考,浙江继续教育
- 安徽成人高考,安徽继续教育
- 福建成人高考,福建继续教育
- 江西成人高考,江西继续教育
- 山东成人高考,山东继续教育
- 河南成人高考,河南继续教育
- 湖北成人高考,湖北继续教育
- 广东成人高考,广东继续教育
- 海南成人高考,海南继续教育
- 重庆成人高考,重庆继续教育
- 四川成人高考,四川继续教育
- 贵州成人高考,贵州继续教育
- 云南成人高考,云南继续教育
- 西藏成人高考,西藏继续教育
- 陕西成人高考,陕西继续教育
- 甘肃成人高考,甘肃继续教育
- 青海成人高考,青海继续教育
- 宁夏成人高考,宁夏继续教育
- 新疆成人高考,新疆继续教育
- 广西成人高考,广西继续教育
最新文章
- 1“中戏,我来啦!” | 中央戏剧
8月22日,中央戏剧学院迎来了2019级本科新生......
- 2不忘初心 用青春写就红色记忆
为庆祝中国共产党成立98周年、中华人民共和......
- 3物理学院颜学庆卢海洋团队提
日前,北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研......
- 4人民医院纪立农团队糖尿病分
日前,国际权威杂志《柳叶刀》糖尿病与内分泌......
- 5物理评论快报报道刘运全教授
原子分子内电子运动的时间尺度约在阿秒(10-......
热门文章
- 1工学院在非贵金属氧气还原纳米催
减少或取代昂贵的铂基催化剂用于氧还原反应...
- 2邓旺盛陈浩东团队发现植物光旌旗
2017年7月20日,北京大学现代农学院(筹)、生...
- 3工学院李法新课题组在压电材料领
最近,北京大学工学院力学与工程科学系李法新...
- 4学院2017级复活今日报到
今天是我院2017级新生报到的日子。天蓝水碧...
- 5我院师生参加首都十校百生“寻根
5月13日至14日,学生工作部组织10名学生代表...