巨型钙钛矿纳米晶体中的协同辐射转变
介观与纳米尺度物理
2024-10-08 v1 其他凝聚态物理
应用物理
光学
摘要
系综内发射体之间的相互作用可以引发协同过程，显著改变发射光的性质。其中一种过程是超荧光（SF），即受激发的电偶极子相干耦合，作为一个宏观偶极子有效辐射。这需要低能量无序、高时间相干性和振荡器强度，并且亚波长体积的材料就足够了。相反，放大自发辐射（ASE）源于初始自发发射光子的雪崩式受激放大，不需要发射体之间的时间相干相互作用，但需要材料内部足够长的光传播路径以利用光学增益。铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体（NCs）是少数几种同时观察到ASE（在无序组装中）和SF（在有序组装中）的材料之一，但尚不清楚这两种机制之间是否存在联系以及如何联系。在这里，我们证明了在巨型CsPbBr3钙钛矿纳米晶体薄膜中，温度和激发密度可以驱动两种机制之间的转变。在低于45 K的温度下，观察到激子SF，而在45 K至100 K的转变温度以上，ASE占主导，但需要更高的光学激发和发射体密度。我们的结果阐明了卤化物铅钙钛矿中不同的集体效应，为协同现象提供了基础见解，并为开发紧凑型明亮（量子）光源提供了重要指导。
引用
@article{arxiv.2410.04938,
title = {Transition between cooperative emission regimes in giant perovskite nanocrystals},
author = {Etsuki Kobiyama and Gabriele Rainò and Yuliia Berezovska and Chenglian Zhu and Simon C. Boehme and Maryna I. Bodnarchuk and Rainer F. Mahrt and Maksym V. Kovalenko and Thilo Stöferle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04938},
year = {2024}
}