পিকিং বিশ্ববিদ্যালয় একটি perovskite ক্রমাগত উপলব্ধিলেজার উৎস1 বর্গ মাইক্রনের চেয়ে ছোট
অন-চিপ অপটিক্যাল ইন্টারকানেকশন (<10 fJ বিট-1) এর কম শক্তি খরচের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে 1μm2 এর কম ডিভাইস এলাকা সহ একটি ক্রমাগত লেজার উত্স তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, ডিভাইসের আকার হ্রাসের সাথে সাথে অপটিক্যাল এবং উপাদানের ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, তাই সাব-মাইক্রোন ডিভাইসের আকার অর্জন করা এবং লেজার উত্সগুলির অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল পাম্পিং অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, হ্যালাইড পেরোভস্কাইট উপকরণগুলি তাদের উচ্চ অপটিক্যাল লাভ এবং অনন্য এক্সাইটন পোলারিটন বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যালি পাম্প করা লেজারগুলির ক্ষেত্রে ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে। পেরোভস্কাইট অবিচ্ছিন্ন লেজার উত্সগুলির ডিভাইসের ক্ষেত্রটি এখনও পর্যন্ত রিপোর্ট করা হয়েছে 10μm2 এর থেকেও বেশি, এবং সাবমাইক্রন লেজার উত্সগুলিকে উদ্দীপিত করার জন্য উচ্চ পাম্প শক্তি ঘনত্বের সাথে স্পন্দিত আলো প্রয়োজন।
এই চ্যালেঞ্জের জবাবে, পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ঝাং কিং-এর গবেষণা গোষ্ঠী সফলভাবে 0.65μm2 কম ডিভাইস এলাকা সহ অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল পাম্পিং লেজার উত্সগুলি অর্জনের জন্য উচ্চ-মানের পেরোভস্কাইট সাবমাইক্রন একক ক্রিস্টাল উপকরণ প্রস্তুত করেছে। একই সময়ে, ফোটন প্রকাশিত হয়। সাবমাইক্রন ক্রমাগত অপটিক্যালি পাম্প করা লেজিং প্রক্রিয়ায় এক্সাইটন পোলারিটনের প্রক্রিয়া গভীরভাবে বোঝা যায়, যা ছোট আকারের নিম্ন থ্রেশহোল্ড সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির বিকাশের জন্য একটি নতুন ধারণা প্রদান করে। গবেষণার ফলাফল, "1 μm2 এর নীচে ডিভাইস এরিয়া সহ অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ পাম্পড পেরোভস্কাইট লেজার" শীর্ষক গবেষণার ফলাফলগুলি সম্প্রতি উন্নত সামগ্রীতে প্রকাশিত হয়েছিল।
এই কাজে, অজৈব পেরোভস্কাইট CsPbBr3 একক ক্রিস্টাল মাইক্রোন শীট রাসায়নিক বাষ্প জমার মাধ্যমে নীলকান্তমণি সাবস্ট্রেটে প্রস্তুত করা হয়েছিল। এটি দেখা গেছে যে ঘরের তাপমাত্রায় শব্দ প্রাচীর মাইক্রোক্যাভিটি ফোটনের সাথে পেরোভস্কাইট এক্সিটনগুলির শক্তিশালী সংযোগের ফলে এক্সাইটোনিক পোলারিটন তৈরি হয়। রৈখিক থেকে অরৈখিক নির্গমন তীব্রতা, সংকীর্ণ রেখার প্রস্থ, নির্গমন মেরুকরণ রূপান্তর এবং প্রান্তিক স্থানে স্থানিক সংগতি রূপান্তরের মতো একাধিক প্রমাণের মাধ্যমে, সাব-মাইক্রোন-আকারের CsPbBr3 একক স্ফটিকের ক্রমাগত অপটিক্যালি পাম্প করা ফ্লুরোসেন্স লেজ নিশ্চিত করা হয়েছে, এবং ডিভাইস এলাকা 0.65μm2 হিসাবে কম। একই সময়ে, এটি পাওয়া গেছে যে সাবমাইক্রন লেজার উত্সের থ্রেশহোল্ড বড় আকারের লেজার উত্সের সাথে তুলনীয় এবং এমনকি কম হতে পারে (চিত্র 1)।
চিত্র 1. ক্রমাগত অপটিক্যালি পাম্প করা সাবমাইক্রন CsPbBr3লেজার আলোর উৎস
আরও, এই কাজটি পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিকভাবে উভয়ই অন্বেষণ করে এবং সাবমাইক্রন ক্রমাগত লেজার উত্সগুলির উপলব্ধিতে এক্সাইটন-পোলারাইজড এক্সিটনগুলির প্রক্রিয়া প্রকাশ করে। সাবমাইক্রন পেরোভস্কাইটে বর্ধিত ফোটন-এক্সিটন কাপলিং এর ফলে গ্রুপ রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স প্রায় 80 এ উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি পায়, যা মোডের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য মোড লাভকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। এর ফলে একটি পেরোভস্কাইট সাবমাইক্রন লেজারের উৎস একটি উচ্চতর কার্যকর মাইক্রোক্যাভিটি গুণমান ফ্যাক্টর এবং একটি সংকীর্ণ নির্গমন লাইনউইথ (চিত্র 2)। প্রক্রিয়াটি অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের উপর ভিত্তি করে ছোট-আকারের, কম-থ্রেশহোল্ড লেজারগুলির বিকাশে নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।
চিত্র 2. এক্সাইটোনিক পোলারাইজন ব্যবহার করে সাব-মাইক্রন লেজার উৎসের প্রক্রিয়া
পিকিং ইউনিভার্সিটির স্কুল অফ ম্যাটেরিয়াল সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং এর 2020 সালের ঝিবো ছাত্র সং জিপেং এই পেপারটির প্রথম লেখক এবং পেকিং ইউনিভার্সিটি হল পেপারের প্রথম ইউনিট। জ্যাং কিং এবং জিওং কিহুয়া, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার অধ্যাপক, সংশ্লিষ্ট লেখক। কাজটি চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন এবং বেইজিং সায়েন্স ফাউন্ডেশন ফর অসামান্য তরুণদের দ্বারা সমর্থিত ছিল।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-12-2023