量子飞跃:电调钙钛矿发射器革新量子技术
新加坡科技设计大学(SUTD)董兆刚副教授领导的研究团队在量子技术领域取得了重大突破。2023年10月,他们成功地将电调钙钛矿量子发射器与纳米结构材料集成,为在环境条件下控制量子光的颜色和发射波长提供了一种新方法。
该研究发表在《先进材料》杂志上,详细介绍了一种将钙钛矿量子点(QD)与碲化锑(Sb₂Te₃)纳米结构相结合的混合系统。这种组合导致光发射能量偏移超过570 meV,超过了之前的努力。Sb₂Te₃是一种相变材料,由于其独特的光学和电子特性,能够动态控制光相互作用。
表面增强朗道阻尼现象驱动了这种能力。当晶体Sb₂Te₃纳米盘被照亮时,会产生热电子,从而改变附近钙钛矿量子点的发射特性。这使得发射波长发生广泛变化。施加适度的直流电压可以动态控制量子发射,放大发射强度并调节发射能量。
这些发现为在纳米尺度上操纵光开辟了可能性,在集成光子电路和安全量子通信方面具有潜在的应用。Sb₂Te₃的相变行为增强了系统的多功能性,允许通过热或光学手段对光发射进行可逆控制。研究人员的目标是完善专注于单光子发射器的系统,创建用于安全量子通信的可重构设备,即使在白天也是如此。这项研究为适应性强的光子设备铺平了道路,有可能改变量子通信系统和集成量子光子电路。