九大ら,ペロブスカイトレーザーの室温発振に成功

九州大学と中国Changchun Institute of Applied Chemistryは,有機・無機ハイブリッドペロブスカイトレーザーにおけるレーザー作用の抑制因子を解明することで,室温・空気中において安定した連続波レーザー(CW)の発振に成功した(ニュースリリース)。

レーザー光は,LEDとは異なり,コヒーレント光源であり,科学研究,通信,製造,エンターテインメントなど,現代社会における私たちの生活の様々な用途に利用されている。

レーザーは,利得媒体,励起光源,光共振器から構成されており,特に利得媒体は誘導放出によって光を増幅するための鍵の材料となる。なかでも,有機・無機ハイブリッドペロブスカイト材料は,波長選択性,優れた安定性,溶液塗布法による低コスト化など,次世代のレーザー利得媒体として有望視されている。

研究では,擬二次元ペロブスカイト構造において,低い三重項エネルギー状態を有する有機配位子を構造内に組み込み,長寿命の三重項励起状態をハロゲン化鉛の無機層から有機層へエネルギー移動させることで,パルスおよびCW光励起レーザー発振に成功した。

配位子としてPEAおよびNMAを含有するペロブスカイトの構造(P2F8,N2F8)と三重項エネルギー移動において,P2F8では PEAの三重項エネルギーが高いために,無機層からPEAへのエネルギー移動は困難だが,N2F8では容易に三重項エネルギーが NMAに移動し,三重項励起子を効果的に無機層から除去することが可能となった。

これらのエネルギー散逸過程のメカニズム解明に基づき,レーザーに必要なDFB構造を適用することで,CW励起下において安定した緑色の擬二次元ペロブスカイトレーザーの開発に成功した。CWレーザーの発振強度は,相対湿度55%の空気中において,1時間後でも顕著な発振特性の劣化は観測されず,高い安定性が明らかになった。

今回の光励起による室温・空気中のCW発振は各種計測用光源など実用的なアプリケーション開発への道を切り拓くと共に,次世代フォトニクスデバイス光源として期待される電流励起レーザーへの重要なステップとなるという。研究グループは,近い将来,電気的励起によるペロブスカイトレーザーへの展開を進めていくといている。

キーワード:

関連記事

  • 理研など、次世代2µm固体レーザー向け高効率EUV光発生法を実証

    理化学研究所(理研)や宇都宮大学などの国際共同研究グループは、次世代の先端半導体製造に期待される「2µm固体レーザー」を用いた極端紫外(EUV)光の発生において、複数のレーザーを同時照射する「マルチレーザー照射法」の有効…

    2026.08.27
  • Lumibird、Cilas株を売却しレーザー・メガジュール保守事業を取得

    仏Lumibirdは、Cilasおよび同社株主との間で、戦略的レーザー技術分野における包括的な契約を締結したと発表した(ニュースリリース)。契約には、Lumibirdが保有するCilas株式の売却、両社の長期的な産業協力…

    2026.08.06
  • DNP、輝度を最大約3倍に高めた高視認性パターンライトを発売

    大日本印刷(DNP)は、従来品と比べて輝度を最大約3倍に高めた小型照明装置「DNP高視認性パターンライト 固定設置タイプ」を開発し、2026年7月から試験販売を開始する(ニュースリリース)。明るい屋内施設や寒冷地などで、…

    2026.07.13
  • IPGフォトニクス、レーザー溶接の品質保証を支える「LDD」を提案

    IPGフォトニクスジャパンは2026年6月26日、愛知県安城市にある中部テクニカルセンターにおいてプライベートショー『Fiber Laser Days』を開催した。会場では、同社のファイバーレーザーを用いた加工デモに加え…

    2026.07.01
  • 浜ホト、NKT PhotonicsをHamamatsu Photonics A/Sに社名変更

    浜松ホトニクスは、同社子会社であるNKT Photonics A/Sの社名を、2026年6月25日付でHamamatsu Photonics A/Sに変更し、浜松ホトニクスグループにおけるレーザ&ファイバ事業ユニットとし…

    2026.06.30

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア