Войти

Ученые ИТМО усовершенствовали многофотонные процессы в метаповерхностях перовскита

21.10.2021

Исследователи взяли тонкую перовскитную пленку, а сверху нанесли полимер. Затем с помощью литографии из этого полимера создали метаповерхность, которая представляет собой вытянутые параллелепипеды. Зачем? В будущем это может помочь создавать высокоэффективные визуализаторы ИК-излучения. Подробнее об исследовании и его перспективах ― в нашем материале.

Многофотонное поглощение и люминесценция — важные нелинейные процессы, которые используются для эффективного взаимодействия света с веществом. Резонансное усиление нелинейных процессов было продемонстрировано для многих наноструктур. Но считается, что все процессы высшего порядка всегда оказываются намного слабее соответствующих линейных процессов.

Группа ученых Нового физтеха ИТМО совместно с коллегами из Харбинского технологического университета и Австралийского национального университета смогла доказать, что двухфотонная люминесценция может быть вполне сопоставима с однофотонной.

«В исследовании удалось продемонстрировать, что метаповерхность на основе галогенидного перовскита может существенно усилить двухфотонное вынужденное излучение, порог которого становится сравним с порогом однофотонного процесса. Другими словами, изначально очень маловероятный процесс становится сопоставим с более вероятным процессом. Это стало возможным за счет подбора параметров геометрии метаповрехности, при которых у нас получилось значительно усилить электромагнитное поле возбуждающего излучения в пленке перовскита», — рассказывает Павел Тонкаев, один из авторов работы, аспирант Нового физтеха ИТМО.

Моделирование динамики свободных носителей и рекомбинации экситонов при нелинейном фотовозбуждении показывает, что этот эффект может быть связан с усилением локального поля в структурированных средах, значительным увеличением перекрытия мод и правилами отбора двухфотонного поглощения в перовскитах.

В дальнейшем это исследование поможет при создании визуализатора ИК-излучения. Например, такие устройства необходимы в оптических лабораториях и на производствах, где нужно работать с невидимыми глазу лазерными пучками.

«Инфракрасное излучение глаз не различает, а нашу разработку можно использовать для того, чтобы визуализировать ИК-излучение на основе двухфотонной люминесценции», — поясняет Павел Тонкаев.

Подробнее об исследовании: Yubin Fan, Pavel Tonkaev, Yuhan Wang, Qinghai Song, Jiecai Han, Sergey V. Makarov, Yuri Kivshar and Shumin Xiao, Enhanced Multiphoton Processes in Perovskite Metasurfaces (Nano Lett., 2021).

Поделиться:

Источник: https://news.itmo.ru/

Смотрите также

EN

The Popularity of Testing in the Russian Language Has Grown By 30%
Since the beginning of the year, more than 1,000 people have already passed exams of Russian as a foreign language at SPbU

EN, Вузы

LETI Students Won Vladimir Potanin Foundation Scholarships
The Vladimir Potanin Foundation announced the list of winners of the contest for the Vladimir Potanin Memorial Scholarship. In the 2021/2022 season...

EN, Вузы

Диагностика заболеваний носа с помощью смартфона
Молодые исследователи СПбГЭТУ «ЛЭТИ» создали мобильное приложение, которое быстро и точновыявляет различные недомогания носовой полости
Будьте в курсе актуальных новостей
Подпишитесь на нашу рассылку