分會(huì)

第三分會(huì)：超快光譜

摘要

光子上轉(zhuǎn)換(UC)是光子吸收能量小于發(fā)射能量的基本光物理過程，而下轉(zhuǎn)換(DC)則遵循斯托克斯定律，可以通過多光子非線性吸收、有機(jī)分子中的三重態(tài)-三重態(tài)湮滅、稀土金屬摻雜材料中的能量轉(zhuǎn)移、聲子輔助光子吸收等方法獲得。其中，聲子輔助UC產(chǎn)生的反斯托克斯光致發(fā)光(PL)為固態(tài)激光冷卻和光學(xué)制冷奠定了基礎(chǔ)。然而，室溫下(~25 meV)的低熱能為該機(jī)制的能量增益設(shè)置了基本限制，這阻礙了其在許多需要高能量增益的實(shí)際應(yīng)用。最近的一些研究表明，在一些低維材料中，如納米管、納米帶、量子點(diǎn)、過渡金屬雙硫族化物單分子層、金剛石色中心，可以獲得約100 meV的高能量增益。然而，聲子如何在這些材料中實(shí)現(xiàn)如此大的反斯托克斯位移仍然是難以捉摸的。許多人提出，UC中的大能量增益是一個(gè)多聲子過程，通過缺陷態(tài)、表面態(tài)、烏爾巴赫尾等中間態(tài)發(fā)生，并可以通過雙共振拉曼散射和激子效應(yīng)增強(qiáng)。另一些人認(rèn)為這是通過吸收能量為> 100 meV的較高光學(xué)聲子能量的單步過程。為了進(jìn)一步提高聲子輔助UC的效率和能量增益，闡明UC過程背后的光子-電子-聲子相互作用的微觀物理具有重要的意義和緊迫性。

關(guān)鍵詞

二維鈣鈦礦;聲子輔助上轉(zhuǎn)換;反斯托克斯位移

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