Varşova Üniversitesi’nden bilim insanları, Polonya, İtalya, İzlanda ve Avustralya’dan araştırmacılarla işbirliği içinde, doğrusal olmayan fotonik ve kuantum sinyal işleme alanında çığır açan buluşlar ortaya koydu. Nature Materials dergisinde yayınlanan araştırmaları, oda sıcaklığında dalga kılavuzları, konektörler, bağlayıcılar ve modülatörler olarak hizmet edebilen özelleştirilmiş şekillere sahip perovskit kristallerinin oluşturulmasını anlatıyor.
Mikroakışkan bir yaklaşım kullanılarak yapılan Perovskit kristalleri, dar polimer kalıplardaki çözeltiden büyütülerek boyut ve şekillerinin kontrol edilmesine olanak tanıyor. Bu yöntem, atomik olarak pürüzsüz galyum arsenit şablonlarının kullanımıyla birleştirildiğinde yüksek kaliteli tek kristaller üretti.
Varşova Üniversitesi Fizik Fakültesi’nden Profesör Barbara Pentka şunları vurguladı: “Perovskitler çok yönlülük gösteriyor: polikristal katmanlardan, nano ve mikro kristallerden toplu kristallere kadar. Güneş pillerinden lazerlere kadar çeşitli uygulamalarda kullanılabilirler.”
Çalışmada kullanılan temel malzemelerden biri, yüksek eksiton bağlama enerjisi ve osilatör gücü nedeniyle optik uygulamalar için ideal bir yarı iletken olan sezyum kurşun bromürdür (CsPbBr 3). Bu, doğrusal olmayan ışık amplifikasyonu için gereken enerjiyi önemli ölçüde azaltarak etkileşimlerin iyileştirilmesine olanak tanır.
Araştırmacılar ayrıca kısmen ışık gibi, kısmen de madde gibi davranan yarı parçacıklar olan eksiton-polaritonların yoğunlaşmasının oluşumuyla ilişkili bir kenar etkisi de gözlemlediler.
Profesör Pentka şunu açıkladı: “Yayılan ışığın dalga boyu, güçlü ışık-madde etkileşimlerinin etkisi altında değişiyor, bu da emisyonun dengesiz bir eksiton-polariton Bose-Einstein yoğunlaşmasının oluşumundan kaynaklandığını gösteriyor.”
Reykjavik’teki İzlanda Üniversitesi Bilim Enstitüsü’nden Dr. Helgi Sigurdsson şunları ekledi: “Uzak alan fotolüminesansı ve açı çözümlemeli spektroskopiyle doğrulanan, kenarlardan ve köşelerden yayılan farklı ışık sinyalleri arasındaki yüksek tutarlılık, tutarlı bir yapının oluştuğunu gösteriyor.” , makroskobik olarak genişletilmiş polariton yoğunlaşması.”
Bu keşifler, nanolazerleri dalga kılavuzları ve diğer elementlerle tek bir çipte birleştiren, bireysel foton seviyesinde çalışabilen gelecekteki cihazların kapısını açıyor. Polonya Bilimler Akademisi Teorik Fizik Merkezi’nden Profesör Michal Matuszewski şu sonuca vardı: “Keşiflerimizin bireysel foton seviyesinde çalışabilen cihazlara kapı açacağını tahmin ediyoruz.”
Perovskitler optik teknolojilerin geliştirilmesinde kilit rol oynayabilir ve geliştirilen yapılar silikon teknolojisiyle uyumlu hale getirilerek ticari potansiyelleri daha da artırılabilir.
