Спектрально перестраиваемая лазерная генерация в свинцово-галогенидных перовскитных нитевидных микро- и нанокристаллах

Целью работы является исследование спектральных свойств перовскитных нано- и микролазеров, управления этими свойствами и исследование применения перовскитных нанолазеров как оптических газовых сенсоров. Задачи работы: 1. Исследование оптических и структурных свойств CsPbBr3 нанолазеров на подложках из оксида индия-олова, стекла и наноструктурированных подложках с низким показателем преломления. 2. Исследование фотофизических свойств нанолазеров смешанно-галогенидного состава и фотоинициированной фазовой нестабильности в них. 3. Разработка, экспериментальное и теоретическое исследование чувствительных сенсоров паров галогенидов водорода на основе перовскитных нанолазеров. Было показано, что CsPbBr3 нанолазеры демонстрируют лазерное излучение с добротностями Q = 1017-6166 при низких порогах оптической накачки от 13 мкДж·см^−2 за счет высокого кристаллического качества. Интеграция нанолазеров с наноструктурированными подложками оксида индия-олова с низким показателем преломления (n𝑒𝑓 = 1.15) обеспечивает улучшенное удержание оптического поля в резонаторе и как следствие рекордные значения добротностей лазерной генерации Q = 7860. Изменение соотношения анионов галогенов в структуре нанолазеров вызывает значительную спектральную перестройку эмиссии. Показано, что монокристаллические нанокристаллы обладают повышенной устойчивостью к фотоиндуцированной фазовой нестабильности, её подавление происходит при более высокой температуре по сравнению с поликристаллическими пленками. Впервые показано детектирование паров хлороводорода в широком диапазоне концентраций от 5 до 500 миллионных долей перовскитными нанолазерами на островковой подложке оксида алюминия.