Sefydliad Technoleg Ffisegol a Chemegol Xinjiang yn Gwneud Cynnydd Mewn Ymchwil Ar Ddifrod Laser Bwlch Band Eang Gwrthiannol Deunyddiau Optegol Aflinol Isgoch

Fel dyfais allweddol ar gyfer trosi amledd laser, mae gan grisialau optegol aflinol isgoch ystod eang o gymwysiadau mewn laserau holl-solid-state. Mae'r crisialau optegol aflinol canol ac isgoch masnachol presennol yn bennaf yn cynnwys cyfansoddion fel AgGaS2, AgGaSe2 a ZnGeP2 gyda strwythurau tebyg i ddiamwnt. Fodd bynnag, oherwydd eu diffygion perfformiad cynhenid, megis trothwy difrod laser isel ac amsugno dau ffoton a achosir gan bandgap isel, ni all y deunyddiau hyn bellach ddiwallu anghenion datblygiad technoleg laser isgoch cyfredol yn llawn. Mae angen datblygu deunyddiau optegol aflinol isgoch isgoch bandgap eang gyda pherfformiad rhagorol.
Gyda chymorth ariannol y Rhaglen Doniau Ifanc Genedlaethol, Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina a Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Rhanbarth Ymreolaethol Xinjiang, mae ymchwilwyr yng Nghanolfan Ymchwil Deunyddiau Crystal Sefydliad Technoleg Ffisegol a Chemegol Xinjiang, Academi Gwyddorau Tsieineaidd wedi dylunio a syntheseiddio dwy enghraifft o ddeunyddiau optegol aflinol isgoch bandgap eang, Rb2CdSi4S10 a Na3SiS3F, gan ddefnyddio [Si4S10] swbstradau tetrahedrol uwch a [SiS3F] swbstradau tetrahedrol cymysg anionig. Bylchau band y ddau gyfansoddyn hyn yw 4.23 eV a 4.75 eV, yn y drefn honno, lle mae gan Rb2CdSi4S10 effaith lluosogi gymedrol: 0.6 × AGS; mae'r trothwy difrod tua 5 × AGS. Mae canlyniadau cyfrifiadau damcaniaethol yn dangos y gall matrics tetrahedrol uwch [Si4S10] a matrics tetrahedrol anionig cymysg [SiS3F] gynyddu bylchau bandiau cyfansoddion sylffwr yn effeithiol. Mae'r canlyniadau'n dangos y gall swbstrad tetrahedrol uwch [Si4S10] a swbstrad tetrahedrol cymysg [SiS3F] gynyddu'n effeithiol fwlch band cyfansoddion sylffwr, sy'n darparu cyfeiriad ar gyfer dylunio deunyddiau optegol aflinol isgoch bwlch band eang sy'n gwrthsefyll difrod.
Cyhoeddwyd y canlyniadau yn Materials Horizons (Mater. Horiz. 2023, 10, 619) a Deunyddiau Optegol Uwch (Adv. Opt. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adom. 202300736.), yn y drefn honno. Cyflwynir y canlyniadau yn y papurau canlynol. Jiazheng Zhou, Ph.D. myfyriwr, yw awdur cyntaf y ddau bapur hyn, a Junjie Li a Shili Pan yw'r awduron cyfatebol.