나노결정 초격자를 사용하여 초형광을 생성하는 연구원

• 주문형 수퍼형광을 얻기 위해 연구원들은 할로겐화납 페로브스카이트로 만든 양자점을 사용했습니다.
• 영하 267°C에서 광학 실험을 수행하여 최종적으로 과형광의 증거가 되었습니다.

일부 재료는 레이저 또는 기타 외부 소스에 의해 여기될 때 지속적으로 빛을 방출하는 경향이 있습니다. 이 메커니즘을 형광이라고 합니다. 그러나 많은 양자 시스템에서 자발적으로 빛을 방출하는 경향이 훨씬 더 강합니다.

이러한 시스템이 외부 소스에 의해 여기되면 양자 역학적 위상이 서로 동기화되어 개별 방사체가 결합된 것보다 훨씬 더 강렬한 출력(빛의 형태로)이 생성됩니다. 이것은 빛의 밝고 초고속 방출, 즉 초형광으로 이어집니다.

그러나 이것은 이미 터가 특정 요구 사항을 충족하는 경우에만 발생합니다. 예를 들어 라이트 필드와의 결합 강도가 높고 간섭 시간이 길고 방출 에너지가 동일해야 합니다. 또한 주변 환경의 방해를 받지 않으면서 서로 완전히 상호 작용할 수 있어야 합니다. 지금까지 과학자들은 수천 가지 기술 관련 물질을 사용하여 이 위업을 달성할 수 없었습니다.

최근 ETH Zurich와 Empa의 연구원들은 장거리 정렬 나노결정 초격자를 사용하여 이 효과를 만들었습니다. 이는 양자 컴퓨팅, 양자 감지, 양자 암호화 통신 및 LED 조명의 개발을 위한 기반을 마련할 수 있습니다.

참조:자연 | 도이:10.1038/s41586-018-0683-0 | 엠파

콜로이드 양자점

주문형 수퍼형광을 얻기 위해 저자는 할로겐화납 페로브스카이트로 만든 양자점을 사용했습니다. 그들은 페로브스카이트 양자점을 3D 초격자로 구성하여 초형광을 생성하는 빛(광자)의 일관된 집합적 방출을 가능하게 했습니다. 20배 이상 가속된 복사 붕괴로 동적으로 적색편이된 방출입니다.

초격자의 현미경 보기(백색광 조명) | 크레딧:엠파

일관된 결합을 위해서는 양자점의 크기, 모양 및 구성이 동일해야 합니다. 장거리 정렬 초격자를 만들기 위해서는 극도로 단분산 양자점 솔루션이 필요합니다. 그리고 이러한 솔루션은 지난 몇 년 동안 완전히 개선되었습니다.

저자들은 용매의 증발을 주의 깊게 처리함으로써 다양한 크기의 균일한 양자점을 사용하여 초격자를 생성할 수 있다고 말했습니다. 전반적으로 광자 양자 컴퓨팅, 양자 이미징 및 감지를 위한 누락된 소스인 얽힌 다중 광자 위상 리소스의 기반을 제공합니다.

연구원들은 거의 -267°C에 달하는 극도로 낮은 온도에서 광학 실험을 수행하여 초형광의 최종 증거를 제공했습니다. 그들은 광자가 새로운 양자 광원인 밝은 폭발에서 자발적으로 방출된다는 것을 발견했습니다.

읽기:초당 300억 펄스를 방출하는 새로운 전기 광학 레이저

이 실험은 과학자들이 할로겐화납 페로브스카이트로 집단 양자 현상을 더 탐구하는 데 도움이 될 것입니다. 이 독특한 유형의 재료의 특성은 더욱 향상될 수 있으므로 각 양자점을 엔지니어링하는 것 이상의 것을 탐색하는 것이 가능합니다.