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近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與重慶大學(xué)合作，在零維鈣鈦礦Cs4PbBr6微納激光研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以封底文章發(fā)表在［Solar RRL， 2019， DOI： 10．1002／solr．201900127］。

鈣鈦礦材料具有優(yōu)異的光學(xué)性能，如載流子遷移速率大、擴(kuò)散長度長、吸收系數(shù)大、量子效率高等優(yōu)點(diǎn)，不僅在光伏領(lǐng)域具有優(yōu)異的表現(xiàn)，在微納激光器以及發(fā)光二極管等領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)三維鉛鹵鈣鈦礦ABX3，零維結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦具有較大的激子結(jié)合能、較高的量子產(chǎn)率以及獨(dú)特而優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，在光電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，其發(fā)光機(jī)理仍存在爭議。

在這項(xiàng)工作中，研究人員利用飛秒瞬態(tài)吸收測量研究了零維鈣鈦礦Cs4PbBr6的光物理特性，揭示了Cs4PbBr6中極化子的存在，這提供了綠色熒光是Cs4PbBr6的本質(zhì)發(fā)光而非CsPbBr3雜質(zhì)的證據(jù)。此外，研究小組通過常溫反相微乳液法制備了CsPbBr6鈣鈦礦微米片，成功實(shí)現(xiàn)了具有低閾值和高品質(zhì)因數(shù)的光泵浦單模激光，暴露在空氣中也具備極佳的穩(wěn)定性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)表面活性劑的劑量可以容易地實(shí)現(xiàn)CsPbBr3和Cs4PbBr6之間的相變。該研究表明零維鈣鈦礦在納米激光領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。

該項(xiàng)研究得到中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃－政府間國際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金等的支持。