ಪೀಕಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು 1 ಚದರ ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡಿತು

ಪೀಕಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯವು ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ನಿರಂತರತೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡಿತುಲೇಸರ್ ಮೂಲ1 ಚದರ ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದು
ಆನ್-ಚಿಪ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಷನ್ (<10 fJ bit-1) ನ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸಲು 1μm2 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಸಾಧನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದೊಂದಿಗೆ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾಧನದ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ನಷ್ಟಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಬ್-ಮೈಕ್ರಾನ್ ಸಾಧನದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳ ನಿರಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಹಾಲೈಡ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲಾಭ ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಪೋಲಾರಿಟನ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ನಿರಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆದಿವೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ವರದಿಯಾದ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳ ಸಾಧನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಇನ್ನೂ 10μm2 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದೆ ಮತ್ತು ಸಬ್‌ಮೈಕ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಂಪ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪಲ್ಸ್ ಬೆಳಕಿನ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಸವಾಲಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ, ಪೀಕಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಶಾಲೆಯ ಜಾಂಗ್ ಕ್ವಿಂಗ್ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು 0.65μm2 ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಸಾಧನ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ನಿರಂತರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸಬ್‌ಮೈಕ್ರಾನ್ ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿತು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಫೋಟಾನ್ ಬಹಿರಂಗಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಬ್‌ಮೈಕ್ರಾನ್ ನಿರಂತರ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಪೋಲಾರಿಟಾನ್‌ನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಕಡಿಮೆ ಮಿತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಹೊಸ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. "1 μm2 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಧನ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ನಿರಂತರ ಅಲೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು" ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯ ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಅಜೈವಿಕ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ CsPbBr3 ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಮೈಕ್ರಾನ್ ಹಾಳೆಯನ್ನು ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ಗೋಡೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕುಹರದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್‌ಗಳ ಬಲವಾದ ಜೋಡಣೆಯು ಎಕ್ಸಿಟೋನಿಕ್ ಪೋಲಾರಿಟಾನ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. ರೇಖೀಯದಿಂದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತೀವ್ರತೆ, ಕಿರಿದಾದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲ, ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಧ್ರುವೀಕರಣ ರೂಪಾಂತರ ಮತ್ತು ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧ ರೂಪಾಂತರದಂತಹ ಹಲವಾರು ಪುರಾವೆಗಳ ಮೂಲಕ, ಉಪ-ಮೈಕ್ರಾನ್-ಗಾತ್ರದ CsPbBr3 ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ನಿರಂತರ ದೃಗ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಪ್ರದೇಶವು 0.65μm2 ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಬ್‌ಮೈಕ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಮಿತಿಯು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಮಿತಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಇರಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1).

ಚಿತ್ರ 1. ನಿರಂತರ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಸಬ್‌ಮೈಕ್ರಾನ್ CsPbBr3ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ

ಇದಲ್ಲದೆ, ಈ ಕೆಲಸವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಬ್‌ಮಿಕ್ರಾನ್ ನಿರಂತರ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರದಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್-ಧ್ರುವೀಕೃತ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಬ್‌ಮಿಕ್ರಾನ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ವರ್ಧಿತ ಫೋಟಾನ್-ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಜೋಡಣೆಯು ಗುಂಪು ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 80 ಕ್ಕೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೋಡ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಮೋಡ್ ಲಾಭವನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮೈಕ್ರೋಕಾವಿಟಿ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ರೇಖೆಯ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸಬ್‌ಮಿಕ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2). ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಇತರ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಣ್ಣ-ಗಾತ್ರದ, ಕಡಿಮೆ-ಮಿತಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೊಸ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 2. ಎಕ್ಸಿಟೋನಿಕ್ ಪೋಲರೈಜನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಬ್-ಮೈಕ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ

ಪೀಕಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ 2020 ರ ಝಿಬೊ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಸಾಂಗ್ ಜೀಪೆಂಗ್ ಈ ಪ್ರಬಂಧದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರಾಗಿದ್ದು, ಪೀಕಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಈ ಪ್ರಬಂಧದ ಮೊದಲ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ತ್ಸಿಂಗುವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಜಾಂಗ್ ಕ್ವಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕ್ಸಿಯಾಂಗ್ ಕಿಹುವಾ ಅವರು ಅನುಗುಣವಾದ ಲೇಖಕರು. ಈ ಕೃತಿಯನ್ನು ಚೀನಾದ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಯುವಜನರಿಗಾಗಿ ಬೀಜಿಂಗ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನವು ಬೆಂಬಲಿಸಿದೆ.