পিকিং বিশ্ববিদ্যালয় একটি পেরোভস্কাইট ধারাবাহিক আবিষ্কার করেছেলেজার উৎস১ বর্গ মাইক্রনের চেয়ে ছোট
অন-চিপ অপটিক্যাল ইন্টারকানেকশনের (<10 fJ বিট-1) কম শক্তি খরচের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য 1μm2 এর কম ডিভাইস এলাকা সহ একটি অবিচ্ছিন্ন লেজার উৎস তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ। তবে, ডিভাইসের আকার হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে অপটিক্যাল এবং উপাদান ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, তাই সাব-মাইক্রন ডিভাইস আকার এবং লেজার উৎসের অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল পাম্পিং অর্জন করা অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, হ্যালাইড পেরোভস্কাইট উপকরণগুলি তাদের উচ্চ অপটিক্যাল লাভ এবং অনন্য এক্সিটন পোলারাইটন বৈশিষ্ট্যের কারণে অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যালি পাম্পড লেজারের ক্ষেত্রে ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে। এখন পর্যন্ত রিপোর্ট করা পেরোভস্কাইট ক্রমাগত লেজার উৎসের ডিভাইস এলাকা এখনও 10μm2 এর বেশি, এবং সাবমাইক্রন লেজার উৎসগুলির উদ্দীপনার জন্য উচ্চ পাম্প শক্তি ঘনত্ব সহ স্পন্দিত আলো প্রয়োজন।
এই চ্যালেঞ্জের জবাবে, পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ঝাং কিং-এর গবেষণা দল 0.65μm2 এর মতো কম ডিভাইস এলাকা সহ ক্রমাগত অপটিক্যাল পাম্পিং লেজার উৎস অর্জনের জন্য উচ্চ-মানের পেরোভস্কাইট সাবমাইক্রন একক স্ফটিক উপকরণ সফলভাবে প্রস্তুত করেছে। একই সাথে, ফোটনও প্রকাশিত হয়েছে। সাবমাইক্রন ক্রমাগত অপটিক্যালি পাম্পড লেজিং প্রক্রিয়ায় এক্সাইটন পোলারিটনের প্রক্রিয়াটি গভীরভাবে বোঝা যাচ্ছে, যা ছোট আকারের নিম্ন থ্রেশহোল্ড সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বিকাশের জন্য একটি নতুন ধারণা প্রদান করে। "কন্টিনিউয়াস ওয়েভ পাম্পড পেরোভস্কাইট লেজার উইথ ডিভাইস এরিয়া বিলো 1 μm2" শীর্ষক গবেষণার ফলাফল সম্প্রতি অ্যাডভান্সড ম্যাটেরিয়ালস-এ প্রকাশিত হয়েছে।
এই কাজে, রাসায়নিক বাষ্প জমার মাধ্যমে নীলকান্তমণি স্তরের উপর অজৈব পেরোভস্কাইট CsPbBr3 একক স্ফটিক মাইক্রোন শীট প্রস্তুত করা হয়েছিল। দেখা গেছে যে ঘরের তাপমাত্রায় শব্দ প্রাচীরের মাইক্রোক্যাভিটি ফোটনের সাথে পেরোভস্কাইট এক্সিটনের শক্তিশালী সংযোগের ফলে এক্সাইটোনিক পোলারাইটন তৈরি হয়। রৈখিক থেকে অরৈখিক নির্গমন তীব্রতা, সংকীর্ণ রেখার প্রস্থ, নির্গমন পোলারাইজেশন রূপান্তর এবং থ্রেশহোল্ডে স্থানিক সমন্বয় রূপান্তরের মতো একাধিক প্রমাণের মাধ্যমে, সাব-মাইক্রন-আকারের CsPbBr3 একক স্ফটিকের অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যালি পাম্প করা ফ্লুরোসেন্স লেজ নিশ্চিত করা হয়েছে এবং ডিভাইসের ক্ষেত্রফল 0.65μm2 এর মতো কম। একই সময়ে, এটি দেখা গেছে যে সাবমাইক্রন লেজার উৎসের থ্রেশহোল্ড বৃহৎ আকারের লেজার উৎসের সাথে তুলনীয়, এবং এমনকি কমও হতে পারে (চিত্র 1)।
চিত্র ১. ক্রমাগত অপটিক্যালি পাম্প করা সাবমাইক্রন CsPbBr3লেজার আলোর উৎস
আরও, এই কাজটি পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিকভাবে উভয়ভাবেই অন্বেষণ করে এবং সাবমাইক্রন ক্রমাগত লেজার উৎসের বাস্তবায়নে এক্সাইটন-পোলারাইজড এক্সিটনের প্রক্রিয়া প্রকাশ করে। সাবমাইক্রন পেরোভস্কাইটগুলিতে বর্ধিত ফোটন-এক্সিটন সংযোগের ফলে গ্রুপ প্রতিসরাঙ্ক প্রায় 80-এ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যা মোড ক্ষতির জন্য মোড লাভকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। এর ফলে একটি উচ্চতর কার্যকর মাইক্রোক্যাভিটি মানের ফ্যাক্টর এবং একটি সংকীর্ণ নির্গমন লাইনউইথ সহ একটি পেরোভস্কাইট সাবমাইক্রন লেজার উৎসও তৈরি হয় (চিত্র 2)। এই প্রক্রিয়াটি অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের উপর ভিত্তি করে ছোট আকারের, নিম্ন-থ্রেশহোল্ড লেজারের বিকাশের ক্ষেত্রেও নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।
চিত্র ২. এক্সাইটোনিক পোলারাইজন ব্যবহার করে সাব-মাইক্রন লেজার উৎসের প্রক্রিয়া
পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ২০২০ সালের ঝিবো বিশ্ববিদ্যালয়ের ছাত্র সং জিপেং এই গবেষণাপত্রের প্রথম লেখক এবং পিকিং বিশ্ববিদ্যালয় হল এই গবেষণাপত্রের প্রথম ইউনিট। ঝাং কিং এবং সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার অধ্যাপক জিওং কিহুয়া সংশ্লিষ্ট লেখক। এই কাজটি চীনের জাতীয় প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন এবং বেইজিং সায়েন্স ফাউন্ডেশন ফর আউটস্ট্যান্ডিং ইয়ং পিপল দ্বারা সমর্থিত ছিল।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-১২-২০২৩