近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在UV-NIR超快激光誘導(dǎo)磷硼酸鹽玻璃合成CsPbBr3量子點(diǎn)方面取得新進(jìn)展。研究人員首先通過摻鋁和熱處理工藝在硼磷酸鹽玻璃中得到了具有優(yōu)異熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性的CsPbBr3量子點(diǎn)。隨后通過超快激光誘導(dǎo)在玻璃表面和內(nèi)部析出了鈣鈦礦CsPbBr3量子點(diǎn)，該研究擴(kuò)大了鈣鈦礦量子點(diǎn)的應(yīng)用范圍，在構(gòu)造3D光學(xué)器件領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果已發(fā)表在Chemical Engineering Journal. }5PC5
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目前，包括皮秒和飛秒激光在內(nèi)的超快激光在透明介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)的微加工已被證明是一種成功且用途廣泛的技術(shù)。超快激光照射引起的熱效應(yīng)可以導(dǎo)致有效元素的遷移，并促使在焦點(diǎn)周圍區(qū)域形成半導(dǎo)體納米晶體或量子點(diǎn)，它們可以在玻璃內(nèi)部任意構(gòu)造三維晶體圖案，因此，在構(gòu)造3D光學(xué)器件領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用前景。在實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員采用波長范圍在紫外-可見-近紅外，且有著不同功率的超快激光器在玻璃的表面和內(nèi)部析出了CsPbBr3量子點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超快激光器誘導(dǎo)玻璃表面和內(nèi)部析晶的行為極為不同。由于玻璃表面存在缺陷和雜質(zhì)等成核點(diǎn)，玻璃表面采用低峰值功率的脈沖激光就可以直接誘導(dǎo)出CsPbBr3量子點(diǎn)，可能是玻璃表面的晶體成長原料不足和有缺陷等，隨后的熱處理會導(dǎo)致量子點(diǎn)尺寸減小。另一方面，玻璃內(nèi)部缺少成核點(diǎn)，高峰值功率的激光只能在玻璃內(nèi)部誘導(dǎo)出晶核，這需要經(jīng)過熱處理后才能在玻璃內(nèi)激光誘導(dǎo)部位析出CsPbBr3量子點(diǎn)。這種新方法將在玻璃中構(gòu)造大容量光存儲、有源光波導(dǎo)和3D光學(xué)器件發(fā)揮重要作用。 ;L