跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性

人物介绍

钟海政教授:2003年于吉林大学获得学士学位,2008年于中国科学院化学研究所获得博士学位(导师:李永舫),2008年–2010年于加拿大多伦多大学从事博士后研究(合作导师:Gregory D. Scholes)。2010年加入北京理工大学材料学院,2013年破格晋升为教授。目前主要从事量子点及其应用技术研究,已在Nat. Commun., Light Sci. Appl., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.等期刊发表学术论文120余篇,总引用次数>11,000次,i10指数高达115。申请中国发明专利78项(授权23项),授权美国、韩国、日本发明专利共6项1

跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性

源起量子点

2013年7月,钟老师被破格晋升为教授,他开始重新思考自己的科研方向。钙钛矿制备简单,具有优异的光学性质,是当时热门的光电材料,但是这种材料室温下荧光效率低。钟老师带领团队解决了这个难题,他们发明了“室温配体辅助再沉淀技术”(授权专利,并转让给了TCL),制备了高荧光产率的钙钛矿量子点材料。他们在2015年发表一篇ACS Nano文章2,目前已经被引用1583次,这项工作非常领先且重要,受到了学术界和工业界的广泛关注。

跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性

跨界应用,发表Nature Photonics

一般地,钙钛矿材料被用于太阳能电池、发光二极管、光电探测器、激光和铁电材料。

一般地,消色差的波片采用多个单轴晶片的黏合、精确设计的超结构材料来实现,但是这些材料的制备极其困难。
如果钙钛矿不做光电材料,跨界去做波片会怎么样?
2021年10月7日,北京理工大学钟海政教授、张用友副教授、王涌天教授等人,首次报道钙钛矿跨界做宽波段消色差1/4波片,发表在Nature Photonics上3这项工作同时激活了钙钛矿和波片两个方向。
如下图所示,作者制备了两种钙钛矿晶体,一种是无色的Cs4PbBr6,另一种绿色的CsPbBr3@Cs4PbBr6晶体,里面内嵌了CsPbBr3,所以颜色不一样,导致光学性质也大不一样。
跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性
利用下图a所示的装置,作者测试了两种晶体的偏振调制特性,激光波长分别使用常见的532 nm和633 nm,入射光垂直于两个样品的(024)面,用偏振器测定入射光和透射光的偏振度,并用光纤光谱仪记录其相应的强度。
跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性
实验结果:无色的Cs4PbBr6晶体几乎没有调制作用,而绿色的CsPbBr3@Cs4PbBr6晶体在可见光和近红外 (532-800 nm) 区域可以将入射的线偏振光调制为左旋和右旋圆偏振光,且符合1/4波片规律。
跨界应用!北理钟海政发表Nature Photonics:钙钛矿的消色差波片特性
具体测试细节及结果参见视频4
最后,研究人员解释了CsPbBr3@Cs4PbBr6绿色晶体的消色差偏振特性,他们采用双折射理论来分析,发现内嵌的CsPbBr3纳米晶对Cs4PbBr6的折射率有调制作用。
钙钛矿材料的能带可调、易于制造,结合晶体内部的微观结构调控,可突破传统光学材料的限制,为发展人工晶体光学和集成化提供了新思路。

参考资料

1. https://nanophotonics.bit.edu.cn/yjdw/ad97bed782ec4683b7f6cb8faa0649d3.htm

2.  ACS Nano 2015, 9, 4, 4533–4542.
3.  Nat. Photon. (2021). https://doi.org/10.1038/s41566-021-00865-0
4.  https://mp.weixin.qq.com/s/C81h6N5ifNEMcW6Qg694SA

原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/14/8fe6cfbae8/

(0)

相关推荐

发表回复

登录后才能评论