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電致圓偏振光源獲新思路 我國科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)新型手性光電材料
2025年03月12日 11:44:42
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5126
哈爾濱工業(yè)大學(xué)集成電路學(xué)院宋清海教授、陳怡沐教授團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出新型手性光電材料——同時具備優(yōu)異光電性質(zhì)和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料。
電致圓偏振光源指通過電信號激勵產(chǎn)生的圓偏振光的光源。其基本原理是利用某些物理效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過特定的光學(xué)元件調(diào)整光的偏振狀態(tài)(通常使用電光晶體等材料，通過施加電場來改變材料的折射率，實(shí)現(xiàn)對光波的調(diào)制)，從而產(chǎn)生圓偏振光。
直接電致圓偏振發(fā)光二極管是一種直接電致圓偏振發(fā)光光源，能夠在電激發(fā)條件下直接發(fā)射圓偏振光，并且具備微型化、低功耗等特性，兼具高外量子效率和高不對稱圓偏振光發(fā)射能力，因此被認(rèn)為是影響量子信息、光通信、生物醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)展的重要技術(shù)之一。但是現(xiàn)階段的主流產(chǎn)品，受限于當(dāng)前主流手性光電材料體系在光電性能與圓偏振發(fā)光不對稱度的協(xié)同提升上存在瓶頸，因此直接電致圓偏振發(fā)光二極管的實(shí)際應(yīng)用效能并不能達(dá)到理想的狀態(tài)。這也成為了目前科學(xué)家正在積極突破的課題。
就在近日，我國科研團(tuán)隊(duì)在該問題上獲得了重要的研究進(jìn)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)集成電路學(xué)院宋清海教授、陳怡沐教授團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出新型手性光電材料——同時具備優(yōu)異光電性質(zhì)和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料。
據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)基于手性鈣鈦礦材料自旋發(fā)光二極管中存在問題，提出自旋極化激子器件工作模型，并通過“工作機(jī)理-材料調(diào)控-器件優(yōu)化”的路徑，研制出同時具備高發(fā)光不對稱度和高外量子效率的鈣鈦礦自旋發(fā)光二極管。
研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料系統(tǒng)中光電性質(zhì)-手性/自旋極化能力的構(gòu)效關(guān)系，制備了同時具備優(yōu)異光電性質(zhì)和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)材料，并能夠?qū)崿F(xiàn)多種波長的光致圓偏振光發(fā)射。
測試結(jié)果顯示，通過“工作機(jī)理-材料調(diào)控-器件優(yōu)化”的路徑，研究團(tuán)隊(duì)制備的手性鈣鈦礦量子點(diǎn)自旋發(fā)光二極管同時實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的光電性能與高發(fā)光不對稱度，并且在高性能手性光源的構(gòu)建上展現(xiàn)出巨大潛力。
目前該成果以《同時具備高發(fā)光不對稱度和高外量子效率的鈣鈦礦自旋發(fā)光二極管》(Perovskite spin light-emitting diodes with simultaneously high electroluminescence dissymmetry and high external quantum efficiency)為題發(fā)表于《自然通訊》(Nature Communications)上，感興趣的讀者可以去查閱瀏覽。
本文參考資料來源：哈爾濱工業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)
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