Le professeur Hao-Wu Lin du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université nationale Tsing Hua de Taïwan a joué un rôle clé dans le développement des émetteurs quantiques les plus brillants du monde à température ambiante. Crédit :Université nationale Tsing Hua
Les points quantiques pérovskites sont les étoiles montantes des émetteurs quantiques, mais leur instabilité inhérente a entravé leur développement. Professeur Hao-Wu Lin du Département de science et génie des matériaux, Professeur agrégé Chih-Sung Chuu du Département de physique, et le professeur Richard Schaller du département de chimie de la Northwestern University aux États-Unis ont développé conjointement un émetteur quantique de pérovskite doté d'une stabilité élevée et d'une capacité d'auto-guérison par un système auto-développé, Facile, et procédure économique - méthode de synthèse par pulvérisation. La luminosité à photon unique sans précédent de ces points quantiques bat le record du monde, ce qui en fait les matériaux émetteurs quantiques les plus brillants à température ambiante et constitue une percée majeure à la fois dans la communication quantique et l'informatique quantique.
Lin a dit que contrairement aux autres émetteurs quantiques, Les points quantiques pérovskites peuvent réaliser une émission de photons uniques à température ambiante et ont d'excellentes propriétés optiques, tels qu'un rendement quantique élevé et une pureté de couleur élevée, ce qui les rend idéales pour les écrans, l'informatique et les communications à grande vitesse. Dans les années récentes, Les points quantiques pérovskites ont attiré beaucoup d'attention parmi la communauté matérielle internationale. Cependant, leur développement a été freiné par leur courte durée de vie, qui ne peut survivre sous excitation que quelques minutes.
La méthode traditionnelle de préparation des points quantiques pérovskites consiste à injecter et mélanger directement deux solutions différentes. Par contre, L'équipe de recherche de Lin a développé une méthode de synthèse par pulvérisation qui augmente considérablement la surface de contact de deux solutions différentes, permettant de faire croître une couche organique protectrice uniforme à la surface des boîtes quantiques. Par conséquent, les points quantiques pérovskites conservent leur éclat même après 24 heures d'excitation continue intensive, indiquant qu'ils surmontent la mauvaise stabilité des points quantiques pérovskites.
Le professeur Hao-Wu Lin du Département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université nationale Tsing Hua de Taïwan a développé une méthode de synthèse par pulvérisation pour préparer des points quantiques de pérovskite avec une couche organique protectrice uniforme. Crédit :Université nationale Tsing Hua
Étonnamment, les points quantiques de pérovskite préparés de cette manière ont également une capacité d'auto-guérison unique. Bien que les points quantiques soient endommagés et décomposés par une excitation de très haute intensité, ils retrouvent leur luminosité d'origine après quelques minutes de "repos". Les recherches de l'équipe ont été publiées dans ACS Nano , et a également été choisi comme couverture du prochain numéro.
Lin compare les chercheurs aux chefs, et corrèle la préparation de points quantiques avec la fabrication de boulettes. Certains ont essayé d'utiliser différents matériaux, d'autres ont essayé d'utiliser des emballages plus épais, et d'autres encore ont essayé de doubler les emballages, mais il a adopté une approche différente :il a simplement continué à affiner la méthode utilisée pour emballer les boulettes.
Le premier auteur de l'article du journal est Bo-Wei Hsu, doctorant de la NTHU. Rappelant le moment où il a été témoin pour la première fois de la capacité d'auto-guérison des points quantiques, il a dit, "Après une période de forte excitation, les points quantiques s'estompent progressivement, mais au bout d'un moment, ils ont retrouvé leur éclat d'origine, et je pouvais à peine en croire mes yeux!" Hsu a fait les expériences à plusieurs reprises et a finalement confirmé que les points quantiques possèdent effectivement cette capacité d'auto-guérison.
Lin a souligné qu'un émetteur quantique à pérovskite préparé par cette méthode de synthèse par pulvérisation ne nécessite qu'environ 1% de l'intensité d'excitation nécessaire pour les autres émetteurs quantiques, et sa luminosité à photon unique atteint 9 millions de photons par seconde, qui est un nouveau record du monde. En outre, sa pureté à photon unique est assez élevée jusqu'à 98%.
