Forskere indser to-foton pumpet nanolaser fra formamidinium perovskitter

Formamidinium (FA) perovskitter har udvist fremragende optoelektroniske egenskaber i effektive solceller og lysemitterende dioder. Imidlertid, deres udvikling på nanolaser -applikation er sjældent blevet undersøgt, især op-konverteringslaserydelsen.

For nylig, et samarbejdende forskerhold fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) og Chongqing University er lykkedes med at opnå to-foton pumpet lasning fra kolloidale FA-perovskite nanokrystaller (NC'er) ved stuetemperatur. Dette værk blev offentliggjort i ACS Photonics .

I forsøget, forsker forberedte FA-perovskite NC'er som gevinstmedium ved en simpel ligand-assisteret genudfældningsstrategi. Disse kolloide FAPbX ₃ NC'er udviste afstemt lysemission (fra 433 til 667 nm) gennem halogenidudveksling.

Samtidigt, ved at indstille forholdet mellem overfladens organiske ligander, morfologien for FAPbBr3 NC'er kunne overføres fra kvantepunkter til nanoplateter, og derfor emissionsspektrene blev også indstillet i 520-542 nm.

Efterfølgende, de demonstrerede den fremragende ikke -lineære egenskab ved NC'er. Der blev opnået en stor to-foton absorptionskoefficient (0,76 cm/GW) og høj optisk nettogevinst (480 cm-1), tyder på, at FAPbX ₃ NC'er kunne betragtes som et glimrende optisk forstærkningsmedium.

Desuden, lavterskel amplificeret spontan emission (ASE) under både to- og en-foton excitationer blev observeret. Den temperaturafhængige ASE-handling afslørede den stærke temperatur-tolerante ASE-handling med en høj karakteristisk temperatur på 308 K, hvilket angiver de svage krav til varmestyring af FA-baserede enheder.

Endelig, FAPbBr3 NC'er blev koblet til et hul kapillarrør. Stabil to-foton ophidset hviskende-galleri-mode lasing blev opnået med succes med en lav tærskel på ～ 310 μJ/cm ² .

Disse fund tyder på, at FAPbX ₃ NC'er kan fungere som lovende gevinstmedier for højtydende opkonverterede nanolasere mod optoelektronisk anvendelse.