基于飞秒激光直写的钙钛矿微晶玻璃的自结晶调制研究 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
研究进展
首页 > 研究进展
基于飞秒激光直写的钙钛矿微晶玻璃的自结晶调制研究
作者: irglass 时间: 2021-12-17 浏览:420 次

       近日,国际知名期刊Chemical Engineering Journal(IF:13.273)在线发表了宁波大学高等技术研究院张培晴副研究员和温州大学向卫东教授团队合作的最新研究成果—The inhibition of CsPbBr3 nanocrystals glass from self-crystallization with the assistance of ZnO modulation for rewritable data storage。张培晴副研究员和向卫东教授为本文的共同通讯作者。

       超稳定钙钛矿纳米晶体玻璃因其高光致发光量子产率、高透射率和通过卤素比调节实现全光谱可调性而引起了研究人员的广泛关注,并已经广泛应用于白光LED、激光 、X射线荧光、温度传感、信息安全和力学传感器等领域。文章利用ZnO调节了超稳定钙钛矿纳米晶体玻璃的自结晶,成功制备出高透过率、强稳定的非自结晶玻璃。针对常规结晶方式存在效率低下、热处理温度高等不足,在本研究中我们采用飞秒激光定点、低温热处理的方式实现了诱导结晶。使用波长为800nm的飞秒激光诱导和热处理样品后在纳米晶体玻璃中生成平均尺寸为 3.75nm的CsPbBr3晶体,在玻璃基质中均匀沉淀并观察到高结晶度和明确定义的晶格条纹。其光致发光量子产率随着飞秒激光处理的功率的增加而增强,其激发波长在495-516nm之间。

       本工作中,我们不仅使用负面激光在钙钛矿玻璃中实现了可控纳米晶的产生,同时研究发现短时间辐照生成的CsPbBr3可以在10个飞秒激光脉冲作用下短暂分解为CsBr和PbBr2,实现纳米晶的擦除。该工作的研究结果,表明制备的钙钛矿玻璃在可重复覆写的信息系统中的巨大应用价值,可用于信息存、防伪标签和信息安全等广泛领域。

图1. CsPbBr3玻璃中飞秒激光诱导析晶过程

                     图2. 飞秒激光在CsPbBr3玻璃中诱导析晶及其荧光光谱

该研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

文章链接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129812