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材料科学：擬2Dペロブスカイト膜における安定な室温連続波レーザー発振
Nature 585, 7823 doi: 10.1038/s41586-020-2621-1
有機–無機ハロゲン化鉛擬二次元（2D）ペロブスカイトは、安価で、色調整が可能であり、安定性に優れ、溶液プロセスに適合するため、レーザー発振用途に有望な利得媒質である。光励起連続波（CW）レーザー発振は、高密度集積オプトエレクトロニクスデバイスへの実際的応用に大変望ましく、電気励起レーザー実現への重要なステップとなる。しかし、室温でのCWレーザー発振は、原因不明な「レージング・デス（lasing death）」現象（CW光励起下でのレーザー発振の突然の停止）が起こるため、まだ実現されていない。今回我々は、異なる有機カチオンを有するハロゲン化鉛系擬2Dペロブスカイト膜を研究し、増幅自然放射時や、光励起によるパルスレーザー発振およびCWレーザー発振時に、長寿命の三重項励起子が反転分布を大幅に阻害することを観測した。今回の結果は、一重項–三重項励起子消滅が、レージング・デスを引き起こす本質的機構である可能性を示している。我々は、高Q値の分布帰還型共振器の使用と三重項マネージメント戦略の適用によって、室温空気中においてCW光励起の下で安定な緑色擬2Dペロブスカイトレーザーを実現した。我々は、今回の知見が、将来の電流注入型ペロブスカイトレーザーの実現への道を開くと予想する。
