Untersuchung und Kontrolle der Exzitonen-Feinstruktur in einzelnen anorganischen Perowskit-Nanoplättchen

• Antragsteller: Professor Dr. Gerd Bacher
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520014557

Perowskit Nanokristalle zeigen ein hohes Anwendungspotenzial sowohl für klassische lichtemittierende Bauelemente als auch für Quantenemitter. Im letztgenannten Fall ist ein detailliertes Verständnis und idealerweise eine Kontrolle optischer Übergänge in einzelnen Nanokristallen erforderlich. Dies beinhaltet die gezielte Änderung der exzitonischen Feinstruktur durch Form und Größe der Nanokristalle sowie durch Anlegen definierter externer Felder. Bisher hat die zufällige Orientierung einzelner Nanokristalle während der optischen Experimente verhindert, dass die einzelnen Komponenten der Feinstruktur definierten Kristallachsen zugeordnet werden konnten. Obwohl zur Kontrolle des Emissionsspektrums bereits externe elektrische und magnetische Felder an einzelne Nanokristalle angelegt wurden, hat auch hier die undefinierte Orientierung der Nanokristalle während der Messungen bisher verhindert, dass g-Faktor und induzierte und permanente Dipole entlang definierter Kristallachsen bestimmt werden konnten. Das Ziel dieses Vorhaben ist es, die exzitonische Feinstruktur in einzelnen, anisotropen CsPbBr3 Nanoplättchen zu studieren und durch externe Felder entlang definierter Kristallachsen zu manipulieren. Dieser neuartige Ansatz basiert auf unserer Entdeckung, dass die Orientierung einzelner anisotroper Nanoplättchen auf einem Substrat eindeutig über das polarisationsaufgelöste Emissionsspektrum bestimmt werden kann. Durch Anlegen magnetischer bzw. elektrischer Felder mit definiertem Winkel zu den Kristallachsen wollen wir die Anisotropie von g-Faktor, induzierten und permanenten elektrische Dipolen in einzelnen CsPbBr3 Nanoplättchen untersuchen. Unsere Vision ist es, durch definiert ausgerichtete externe Felder die exzitonische Feinstruktur zu kontrollieren und idealerweise zu eliminieren, um den Weg zu Quellen verschränkter Photonen zu bereiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Kooperationspartner: Professor Maksym Kovalenko, Ph.D.