利用巨型振荡强度解锁的亚50皮秒超亮钙钛矿 Scintillation
介观与纳米尺度物理
2026-04-30 v1
摘要
ultrafast scintillators 对高能物理和医学诊断中的精确计时至关重要。传统scintillators受限于发射速率与光收益之间的权衡，仍停留在亚纳秒节段，难以突破50皮秒限制。我们通过在弱约束的CsPbCl3钙钛矿纳米晶中利用相干辐射加速效应，产生 ultrafast 光子脉冲。该效应源于巨型振荡强度，通过抑制在轻冷却温度下的激子-声子散射而实现。因此，我们的scintillator实现了约13.11皮秒的主导寿命，并具备21,851 ph/MeV的高光收益。所产生的提示光子发射速率是当前最佳 ultrafast scintillator的100倍以上。我们在真实检测场景中验证了这一突破，实现了30.8皮秒的coincidence时间分辨率，准确分辨13.5皮秒电子束和16.6皮秒单脉冲伽马射线脉冲。我们的发现为下一代 ultrafast scintillator的建立稳健的相干框架，推动了极端辐射诊断进入皮秒前沿。
引用
@article{arxiv.2604.26751,
title = {Sub-50 Picosecond exceptionally Bright Perovskite Scintillation by Unlocking Giant Oscillator Strength},
author = {Chuanwei Dai and Yunbiao Zhao and Xiao Ouyang and Huaqing Huang and Yulan Liang and Jiaqi Bai and Yingjie Song and Jianhan Sun and Yiqun Duan and Wenjun Ma and Senlin Huang and Shufeng Wang and Jianming Xue and Xiaoping Ouyang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26751},
year = {2026}
}