近期，我校物理與電子工程學(xué)院量子材料超快光譜研究團(tuán)隊(duì)在Nature子刊 Nature Communications上發(fā)表題為“Optical signatures of lattice strain in chemically doped colloidal quantum wells”的研究成果，我校余俊宏教授為第一作者兼通訊作者，Manoj Sharma博士和Hilmi Volkan Demir教授為共同通訊作者，我校為第一完成單位，土耳其Bilkent大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)和澳大利亞Monash大學(xué)為合作單位。
晶格應(yīng)變?cè)谡{(diào)控膠體納米晶體的光電性能中扮演著重要角色。在異形或異質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米晶體中，晶格應(yīng)變的識(shí)別和測(cè)量已較為成熟；但在化學(xué)摻雜的納米晶體中，由于摻雜原子分布稀疏且晶格失配尺度極小，傳統(tǒng)手段如高分辨電子顯微鏡或穩(wěn)態(tài)光譜法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)其晶格應(yīng)變的可視化與定量分析。
針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)與合作者創(chuàng)新利用飛秒分辨的相干聲子光譜技術(shù)，直接測(cè)量了CdSe膠體量子阱中由Cu原子摻雜引起的晶格應(yīng)變。研究發(fā)現(xiàn)，Cu摻雜誘導(dǎo)的局部晶格收縮會(huì)產(chǎn)生壓電場(chǎng)，并通過(guò)光激發(fā)下載流子的局域化行為對(duì)該壓電場(chǎng)進(jìn)行“光學(xué)屏蔽”，從而激發(fā)相干態(tài)聲學(xué)聲子。通過(guò)對(duì)比摻雜與未摻雜樣品的聲子振動(dòng)相位、壽命和幅度，研究團(tuán)隊(duì)成功提取出摻雜誘導(dǎo)的壓電場(chǎng)強(qiáng)度，約為102 V/m。
該研究不僅為化學(xué)摻雜膠體納米晶中晶格應(yīng)變的檢測(cè)提供了高靈敏度、非接觸式的光學(xué)方法，也為未來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化摻雜型納米材料的光電性能奠定了基礎(chǔ)。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-55984-x
