光子雪崩纳米晶体的本征光学双稳态
光学
2024-11-25 v2 应用物理
摘要
光学双稳态材料对单一输入产生两种可能的光学输出，具体取决于激发历史。此类材料是光学开关与存储器的理想选择，但对本征光学双稳态（IOB）的有限理解阻碍了适用于器件的纳米级 IOB 材料的发展。在此，我们展示了 Nd3+ 掺杂 KPb2Cl5 雪崩纳米颗粒（ANP）中的 IOB，该颗粒在发光与非发光状态之间以高对比度切换，并具有双稳态特有的滞后特性。我们阐明了一种非热机制，其中 IOB 源于 Nd3+ 离子中被抑制的非辐射弛豫以及光子雪崩的正反馈，导致极端的、>200 阶的光学非线性。激光脉冲的调制可调节滞后宽度，而双激光激发可实现类似晶体管的光学开关。这种对纳米级 IOB 的控制确立了 ANP 在光子器件中的地位，在其中光被用于操纵光。
引用
@article{arxiv.2403.04098,
title = {Intrinsic Optical Bistability of Photon Avalanching Nanocrystals},
author = {Artiom Skripka and Zhuolei Zhang and Xiao Qi and Benedikt Ursprung and Peter Ercius and Bruce E. Cohen and P. James Schuck and Daniel Jaque and Emory M. Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04098},
year = {2024}
}