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打破世界纪录!台湾清大研发全球最亮量子光源

2021-04-13 08:56 C114中国通信网   

C114讯 4月12日消息(余予)来自台湾清大的消息显示,该校材料系林皓武教授透过自行研发是的喷雾合成法,研发出稳定性极高且自我修复能力的量子点。其产生的单光子亮度更打破世界纪录,成为室温条件下最亮的量子光源材料,可望引领未来量子通讯及量子计算应用的重大突破。

据悉,钙钛矿量子点是量子光源的明日之星,但其却稳定性不足。林皓武教授指出,比起其他的量子光源,钙钛矿量子点可在室温下实现单光子放光,且具有高量子产率、高色纯度等优良的光学特性,其近年来在国际材料研究领域受到极大的关注;但其缺点是寿命不长,激发发光后只能存活数分钟,成为应用上难以突破的障碍。

针对钙钛矿量子点的稳定性问题,林皓武教授研究团队独家研发喷雾合成法,大幅增加两种溶液的接触表面积,使其能够在量子点外表包覆一层均匀的有机保护层,在连续24小时的高强度激发下,仍维持高亮度。

林教授指出,用这种喷雾合作成法制备的钙钛矿量子光源,只要用其他量子光源约1%的能量激发,它的单光子亮度就能达到每秒900万光子数,已创下世界纪录,成为史上最亮的光子源;此外,它的高单光子纯度高达98%,兼具高亮度、高纯度及高稳定度等众多优点。

更令人惊喜的是,林皓武教授表示,以此方式制备的钙钛矿量子点还具有独特的自我修复能力,在极高强度雷射的激发下遭到损坏、亮度衰煺后,只要休息几分钟,就能重新恢复原来的高亮度。

林教授解释,如果将制备量子点晶体的程序比喻为包水饺,过去科学家一直碰到水饺破皮的问题,有人只好改用不同材料的水饺皮,也有人想办法把水饺皮包厚一点、或包两层,“我做的事很简单,就是不断改良包水饺的手法。”林教授谦虚地说。

该项重大突破由林皓武指导博士生,以及本校物理系褚志崧副教授、美国西北大学化学系夏勒(Richard Schaller)教授跨国合作共同完成。

附:量子光源性能比较(来源:台湾清大官网)

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责任编辑: 4114RWL

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