博帕尔：印度科学教育与研究所 ( IISER )博帕尔研究人员在低阈值增益激光器领域取得了突破。
他们开发了一种工艺，通过这种工艺可以操纵微小的溴化铯铅晶体，以产生能量输出非常低的高强度激光。
这一发展最近发表在《纳米快报》杂志上。该研究由 IISER Bhopal 物理系 KV Adarsh 教授领导，由他的博帕尔 IISER 博帕尔博士学者 Santu K Bera 和 Megha Shrivastava 博士以及来自印度协会的 Narayan Pradhan教授和他的学生 Suman Bera 博士共同撰写科学培养，加尔各答。
激光广泛应用于当今的许多应用中，包括电信、照明、显示器、医疗诊断和治疗、生物传感和神经科学。激光是高度定向、单色和相干的光束，由使用外部能源激发介质（如晶体、气体或半导体）中的原子或分子产生。当被激发的原子或分子恢复到较低的能级时，它们会发光，这会刺激其他被激发的原子或分子发出更多的光 - 从而产生我们称为激光的高强度光束。
现在人们对开发低阈值增益激光器很感兴趣，这种激光器需要非常低的能量输入来产生激光束。
半导体纳米晶体 - 比一根人类头发的宽度小一千倍的微小晶体 - 正在作为低阈值增益激光源进行研究。
IISER Bhopal团队一直在研究一种名为溴化铯铅的纳米晶体。虽然这种材料具有很高的光致发光量子产率，这意味着它为输入的能量发出大量光，但它存在一个称为俄歇复合的问题。这是一种现象，其中部分能量以热量的形式释放而不是转化为光。
为了克服这个问题，IISER Bhopal研究人员开发了一种称为“小平面工程”的新技术。该技术涉及改变纳米晶体的形状以降低增益阈值。
IISER Bhopal的KV Adarsh教授在解释这项工作时说：“通过将纳米晶体的形状从立方体（6个面）更改为菱形八面体（26个面），我们能够将增益阈值降低五倍，这可能使这些纳米晶体在实际应用中更有用。
小平面工程降低俄歇复合速率的具体机制尚未完全了解，但研究人员推测这与电子如何被限制在晶体内有关。面数量的增加可能会减少电子和空穴可以重新结合的地方数量，从而避免能量耗散。
这项研究代表了激光和量子物理学领域向前迈出的重要一步，并强调了小平面工程作为操纵这些纳米材料特性的新工具的潜力。
