សាកលវិទ្យាល័យ Peking បានដឹងថា perovskite បន្តប្រភពឡាស៊ែរតូចជាង 1 មីក្រូការ៉េ
វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការសាងសង់ប្រភពឡាស៊ែរបន្តដែលមានផ្ទៃឧបករណ៍តិចជាង 1μm2 ដើម្បីបំពេញតម្រូវការប្រើប្រាស់ថាមពលទាបនៃការតភ្ជាប់អន្តរកម្មអុបទិកនៅលើបន្ទះឈីប (<10 fJ bit-1)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារទំហំឧបករណ៍ថយចុះ ការខាតបង់អុបទិក និងសម្ភារៈកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ដូច្នេះការសម្រេចបាននូវទំហំឧបករណ៍អនុមីក្រូន និងការបូមអុបទិកជាបន្តបន្ទាប់នៃប្រភពឡាស៊ែរគឺពិតជាមានការលំបាកខ្លាំងណាស់។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ សម្ភារៈ halide perovskite បានទទួលការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យនៃឡាស៊ែរបូមអុបទិកជាបន្តបន្ទាប់ ដោយសារតែការទទួលបានអុបទិកខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ exciton Polariton តែមួយគត់។ តំបន់ឧបករណ៍នៃប្រភពឡាស៊ែរបន្ត perovskite ដែលបានរាយការណ៍មកទល់ពេលនេះនៅតែធំជាង 10μm2 ហើយប្រភពឡាស៊ែរ submicron ទាំងអស់ត្រូវការពន្លឺជីពចរជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេថាមពលបូមខ្ពស់ជាងដើម្បីជំរុញ។
ដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងបញ្ហាប្រឈមនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Zhang Qing មកពីសាលាវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ និងវិស្វកម្មនៃសាកលវិទ្យាល័យ Peking បានរៀបចំដោយជោគជ័យនូវវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់ perovskite submicron ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រភពឡាស៊ែរបូមអុបទិកជាបន្តបន្ទាប់ជាមួយនឹងផ្ទៃឧបករណ៍ដែលមានកម្រិតទាបរហូតដល់ 0.65μm2។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ហ្វូតុនត្រូវបានបង្ហាញ។ យន្តការនៃ exciton polariton នៅក្នុង submicron ដំណើរការបន្តបូមអុបទិកបន្តត្រូវបានយល់យ៉ាងស៊ីជម្រៅ ដែលផ្តល់នូវគំនិតថ្មីសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃឡាស៊ែរ semiconductor កម្រិតទាបដែលមានទំហំតូច។ លទ្ធផលនៃការសិក្សាដែលមានចំណងជើងថា "រលកបន្តបន្ទាប់បូម Perovskite Lasers ជាមួយនឹងផ្ទៃឧបករណ៍ខាងក្រោម 1 μm2" ត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយថ្មីៗនេះនៅក្នុង Advanced Materials ។
នៅក្នុងការងារនេះ សន្លឹកគ្រីស្តាល់មីក្រូនតែមួយ perovskite CsPbBr3 អសរីរាង្គត្រូវបានរៀបចំនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងដោយការទម្លាក់ចំហាយគីមី។ វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថាការភ្ជាប់ដ៏រឹងមាំនៃ perovskite excitons ជាមួយ photons microcavity ជញ្ជាំងសំឡេងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់បណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតប៉ូឡូរីតុន excitonic ។ តាមរយៈភស្តុតាងជាច្រើនដូចជា អាំងតង់ស៊ីតេនៃការបំភាយពីលីនេអ៊ែរទៅមិនមែនលីនេអ៊ែរ ទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត ការផ្លាស់ប្តូររាងប៉ូលនៃការបំភាយ និងការបំប្លែងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃលំហនៅកម្រិតចាប់ផ្ដើម ស្រទាប់ហ្វ្លុយអូរីដែលបូមដោយអុបទិកជាបន្តបន្ទាប់នៃគ្រីស្តាល់តែមួយទំហំ CsPbBr3 អនុមីក្រូនត្រូវបានបញ្ជាក់ និងតំបន់ឧបករណ៍ ទាបបំផុតគឺ 0.65μm2 ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ គេបានរកឃើញថាកម្រិតនៃប្រភពឡាស៊ែរ submicron គឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រភពឡាស៊ែរដែលមានទំហំធំ ហើយថែមទាំងអាចទាបជាង (រូបភាពទី 1)។
រូបភាពទី 1. បូមអុបទិកជាប់គ្នា submicron CsPbBr3ប្រភពពន្លឺឡាស៊ែរ
លើសពីនេះ ការងារនេះរុករកទាំងការពិសោធន៍ និងទ្រឹស្តី ហើយបង្ហាញពីយន្តការនៃ exciton-polarized excitons ក្នុងការសម្រេចបាននូវប្រភពឡាស៊ែរបន្តបន្ទាប់ submicron ។ ការភ្ជាប់ photon-exciton ដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៅក្នុង submicron perovskites បណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃក្រុមដល់ប្រហែល 80 ដែលបង្កើនយ៉ាងខ្លាំងនូវរបៀបទទួលបានដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ការបាត់បង់របៀប។ នេះក៏បណ្តាលឱ្យមានប្រភពឡាស៊ែរ perovskite submicron ជាមួយនឹងកត្តាគុណភាព microcavity ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងខ្សែបន្ទាត់ការបំភាយតូចចង្អៀត (រូបភាពទី 2) ។ យន្តការនេះក៏ផ្តល់នូវការយល់ដឹងថ្មីអំពីការអភិវឌ្ឍនៃឡាស៊ែរកម្រិតទាប និងទំហំតូចដោយផ្អែកលើសម្ភារៈ semiconductor ផ្សេងទៀត។
រូបភាពទី 2. យន្តការនៃប្រភពឡាស៊ែររង micron ដោយប្រើ excitonic polarizons
Song Jiepeng ជានិស្សិត Zhibo ឆ្នាំ 2020 មកពីសាលាវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ និងវិស្វកម្មនៃសាកលវិទ្យាល័យ Peking គឺជាអ្នកនិពន្ធដំបូងគេនៃក្រដាស ហើយសាកលវិទ្យាល័យ Peking គឺជាឯកតាដំបូងនៃក្រដាស។ Zhang Qing និង Xiong Qihua សាស្ត្រាចារ្យរូបវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Tsinghua គឺជាអ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នា។ ការងារនេះត្រូវបានគាំទ្រដោយមូលនិធិវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិជាតិនៃប្រទេសចិន និងមូលនិធិវិទ្យាសាស្ត្រប៉េកាំងសម្រាប់មនុស្សវ័យក្មេងឆ្នើម។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ១២-២៣ ខែកញ្ញា