क्वांटम लीप: विद्युत रूप से ट्यून करने योग्य पेरोवस्काइट एमिटर क्वांटम तकनीक में क्रांति लाते हैं
सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिजाइन (एसयूटीडी) के एसोसिएट प्रोफेसर डोंग झाओगांग के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने क्वांटम प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। अक्टूबर 2023 में, उन्होंने सफलतापूर्वक विद्युत रूप से ट्यून करने योग्य पेरोवस्काइट क्वांटम एमिटर को नैनोस्ट्रक्चर्ड सामग्री के साथ एकीकृत किया, जिससे परिवेश स्थितियों के तहत क्वांटम प्रकाश के रंगों और उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य को नियंत्रित करने का एक नया तरीका मिला।
एडवांस्ड मैटेरियल्स में प्रकाशित अध्ययन में एक हाइब्रिड प्रणाली का विवरण दिया गया है जो पेरोवस्काइट क्वांटम डॉट्स (क्यूडी) को एंटीमनी टेलुराइड (Sb₂Te₃) नैनोस्ट्रक्चर के साथ जोड़ती है। इस संयोजन के परिणामस्वरूप 570 meV से अधिक का प्रकाश उत्सर्जन ऊर्जा बदलाव हुआ, जो पिछले प्रयासों से अधिक है। Sb₂Te₃, एक चरण-परिवर्तन सामग्री, अपने अद्वितीय ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक गुणों के कारण प्रकाश इंटरैक्शन के गतिशील नियंत्रण को सक्षम बनाती है।
सतह-बढ़ा हुआ लैंडौ डंपिंग की घटना इस क्षमता को चलाती है। जब क्रिस्टलीय Sb₂Te₃ नैनोडिस्क को प्रकाशित किया जाता है, तो गर्म इलेक्ट्रॉन बनते हैं, जिससे पास के पेरोवस्काइट क्यूडी के उत्सर्जन गुण बदल जाते हैं। यह उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य में व्यापक बदलाव की अनुमति देता है। एक मामूली डीसी वोल्टेज लगाने से क्वांटम उत्सर्जन पर गतिशील नियंत्रण सक्षम होता है, उत्सर्जन तीव्रता बढ़ जाती है और उत्सर्जन ऊर्जा को संशोधित किया जाता है।
ये निष्कर्ष नैनोस्केल पर प्रकाश में हेरफेर करने की संभावनाओं को खोलते हैं, जिसमें एकीकृत फोटोनिक सर्किट और सुरक्षित क्वांटम संचार में संभावित अनुप्रयोग हैं। Sb₂Te₃ का चरण-परिवर्तन व्यवहार सिस्टम की बहुमुखी प्रतिभा को बढ़ाता है, जिससे थर्मल या ऑप्टिकल माध्यम से प्रकाश उत्सर्जन पर प्रतिवर्ती नियंत्रण की अनुमति मिलती है। शोधकर्ताओं का लक्ष्य सिंगल-फोटॉन एमिटर पर केंद्रित सिस्टम को परिष्कृत करना है, जिससे सुरक्षित क्वांटम संचार के लिए पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य डिवाइस बन सकें, यहां तक कि दिन के उजाले में भी। यह शोध अनुकूलनीय फोटोनिक उपकरणों के लिए मार्ग प्रशस्त करता है, संभावित रूप से क्वांटम संचार प्रणालियों और एकीकृत क्वांटम फोटोनिक सर्किट को बदल देता है।