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量子有序钙钛矿纳米晶体超晶格中的辐射触发超荧光闪烁

光学 2025-09-24 v1 材料科学 高能物理 - 实验

摘要

超荧光是一种源于激发偶极相干耦合的合作发射现象,历史上曾在精心设计的量子系统中于光激发下被观察到。本文首次报道了在卤化铅钙钛矿纳米晶体超晶格中由电离辐射触发的超荧光。利用具有长程结构和电子有序性的 CsPbBr3 NC 超晶格,我们证明了高能光子产生的次级电子可以诱发超荧光特有的高效合作发射脉冲,其闪烁寿命前所未有地达到约 40 ps,从而引入了一类新的相干闪烁超材料。并排的光学和闪烁测量揭示了电离激发与强光激发之间的直接类比,两者均导致高激子密度,进而在温和且技术可达的低温下产生超荧光发射。非相干、随机电离级联可以播种具有辐射加速发光和大斯托克斯位移的相干多体光学响应,这一发现为实现超快、无重吸收、量子有序的纳米技术闪烁体确立了途径,为未来基于量子技术的先进辐射探测应用的辐射探测器开发铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.18767,
  title  = {Radiation-Triggered Superfluorescent Scintillation in Quantum-Ordered Perovskite Nanocrystal Superlattices},
  author = {Matteo L. Zaffalon and Andrea Fratelli and Taras Sekh and Emanuele Mazzola and Francesco Carulli and Francesco Bruni and Maryna Bodnarchuk and Francesco Meinardi and Luca Gironi and Maksym V. Kovalenko and Sergio Brovelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18767},
  year   = {2025}
}

备注

Corresponding authors: Sergio Brovelli, Maksym V. Kovalenko