近日,哈尔滨工业大学(深圳)的肖淑敏课题组和新加坡国立大学Cheng-Wei Qiu课题组合作,基于有机-无机钙钛矿材料优异的光致发光特性,提出了一种原位可重复的实时动态彩色纳米打印技术。相关工作以“Lead halide perovskite nanostructure for dynamic color display”为题,发表于最新一期的《ACS Nano》 上。该技术的工作原理如图(1)所示,通过设计不同周期的钙钛矿光栅结构,可将入射白光以不同的波长(即颜色)反射出去。此外,利用短波长激光在钙钛矿材料里的光致荧光特性,借助色彩混合原理,能够将两种不同波长(颜色)的光混合后形成第三种颜色。因此,通过调节两种不同波长光(颜色)的比例,可实现不同的混合色效果。
研究人员采用理论与实验相结合的研究方法。首先,通过数值模拟预测了不同周期钙钛矿光栅结构的反射光谱:当光栅周期从405 nm到280 nm、间距从70 到163 nm 范围内变化时,反射峰波长可从 672 nm 蓝移至458 nm。随后,利用电子束曝光和等离子体刻蚀技术,研究人员制备了对应的钙钛矿光栅结构,在白光照射下发现样品可显示相应波长的不同颜色。此外,在飞秒激光的照射下,钙钛矿光栅样品在524 nm 左右波长呈现出光致荧光特性;进一步增加泵浦光强,可使得钙钛矿光栅的呈现出激光特性;通过改变泵浦光强,钙钛矿光栅显示出了强度可调的光致发光性能。       有趣的是,通过改变钙钛矿材料的阴离子配比,钙钛矿的能级结构发生了相应改变,也可以改变材料的光致发光波长。在此基础上,使用白光和激光同时照射样品,改变激光的泵浦强度,就能够实现彩色显示的动态、实时调控,同时也改变了钙钛矿材料的光致发光波长,实现了广域范围的彩色显示。图2展示了实验中制备的纳米彩色图案及其动态颜色调控,结果表明彩色纳米打印技术的颜色分辨率可达7257 dpi。
该工作被选为当期ACS Editor’s Choice并受邀以ACS LiveSlides形式Highlight,文章第一作者是哈尔滨工业大学(深圳)的博士研究生高翊盛,参与工作的还有普渡大学的Alexander V. Kildishev教授和西安交通大学的张磊研究员,相关工作得到了深圳市航空航天微纳器件制备与检测公告服务平台及深圳市有机-无机钙钛矿器件工程实验室的资助。       原文引自“两江科技评论”微信公众号。       原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/3YaN4VfRdNzbX_H1xtl4pA              上海复享光学股份有限公司(简称:复享光学)诞生于中国的高校实验室,是一家高科技型光谱仪器公司。公司为科学家和工程师提供光谱产品、系统、服务。“让光谱简单"是公司发展理念,“光谱改变生活”是公司的愿景。       公司专注光谱仪器发展超过八年,获得国家高新技术企业资质,于2016年登陆新三板(NEEQ:838781)。公司位于复旦大学科技创业园,目前拥有约40名高学历工程师。公司官网:www.ideaoptics.com
图2. 实验中制备的纳米彩色图案(哈尔滨工业大学校徽)及其动态颜色调控
|
|
|
|