金沙正规娱乐官网

超快光学实验室
2019-08-02 03:40   审核人:

【更新日期:2019年8月1日】 

 

超快光学研究团队成立于2018年,是一支年轻的团队,团队现有教师5人(含省级优秀青年教师1人、校百人计划1人、校青年拔尖人才1人)。超快光学实验室已初步建成集稳态光谱测试系统、时间分辨光谱系统以及微纳加工系统为一体的综合性光学研究平台。基于该平台,团队成员正在围绕广东省战略性新兴产业领域的新能源和信息技术方向开展基础性研究工作。

(1)有机太阳能电池的光电转换机理研究。

有机太阳能电池是第三代太阳能电池,具有柔性、可进行大规模低成本生产等优点。当前,有机太阳能电池的光电转换效率偏低(最高~15%),限制了其商业化应用。传统的有机太阳能电池内量子效率最高只有100%,即一个光子只能产生一对电子-空穴对。

本项目团队正在探索单光子产生多对电子-空穴对(单重态激子裂分)的光电转换机制及其影响因素,该机制可以突破内量子效率100%的限制,可大幅提高有机太阳能电池的光电转换效率,本项目研究可为新型有机太阳能电池的材料设计和器件优化提供指导。高激发光强引起的激子湮灭效应是与单光子产生多激子(电子-空穴对)相反的过程,该效应的存在阻碍了该领域的研究进展。

本实验室搭建的高灵敏时间分辨吸收光谱技术光谱测试的灵敏度可达10-6,比商业化仪器高2~3个数量级,是国际上灵敏度最高的装置之一(其他两个具有同等灵敏度的地方为瑞典隆德大学和加州大学伯克利分校),该装置可以在极低的激发光下开展实验,可有效避免高光强激发引起的激子湮灭等假象的出现,为本团队在该领域的研究带来技术优势。

此外,本团队正在搭建全时域高灵敏时间分辨光谱装置,该装置搭建完成后,将是国际上首个可以在全时域范围内进行高灵敏光谱测试的装置,将为本团队的研究带来巨大技术优势。

 

(2)半导体磁性材料的时间分辨磁光克尔效应研究。

本团队自主搭建的时间分辨磁光克尔光谱系统,可以用于测量局域磁性或自旋相关的微观过程。例如全光学诱导的超快磁化反转,这是超快磁光存储的基本物理过程,实验室中已可实现百Tbit/in.2存储密度,百Gbit/s写入速度;还有自旋波的动力学过程,未来人们希望以电子的自旋属性作为信息载体,以解决现有电子器件的能耗和散热问题,突破量子效应限制,自旋波的超快光学激发与调控是一个重要发展方向。

团队自主搭建的系统目前结合了飞秒光脉冲和强磁场,后续将加入低温环境,并且将飞秒激光波段扩展到近紫外到近红外的宽波段。我们的实验系统有一些自己的特色,例如光-磁同步的动态测量技术可以测量非可逆的自旋演化过程,据了解只有两个课题组做到(荷兰奈梅亨大学和中山大学);而光束方位反馈校准技术可以对光束偏移量进行实时补偿校正,令实验中激光束的指向稳定性保持   10-6rad量级。我们后续将引入显微测量,实现μm分辨力的空间扫描。我们的扫描克尔显微技术也是采用了独特的新方法。

未来团队计划依托超快实验室的条件,与一些相关的光电企业合作开展技术开发和应用研究,主要方向是一些先进瞬态光学测试系统的研发以及便携式瞬态检测设备的开发。后者主要针对一些特定的应用方向,例如肿瘤组织的荧光检测等。

 

 

 

 

 

 

 

 

关闭窗口