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Des nanocristaux de nouvelle génération dévoilent leurs propriétés d’émission

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Les nanocristaux colloïdaux de pérovskites inorganiques CsPbX3 (X = Br, Cl, I) font l’objet d’une intense activité de recherche depuis 2015, année de leur première synthèse. En effet, leurs remarquables propriétés optiques et électroniques en font des alternatives aux se- miconducteurs II-VI pour de nombreuses applications (émetteurs de photons uniques, LED, bio-imagerie…).

C’est dans ce cadre que les membres de l’équipe « Photonique et cohérence de spin » en collaboration avec l’équipe « Physico-chimie et dynamique des surfaces » de l’INSP et le « Groupe d’optique quantique » du LKB, se sont focalisés sur les propriétés d’émission à l’échelle de l’objet unique de nanocristaux de CsPbBr3. Appuyés par un développement théorique important, nos résultats expérimentaux mettent en évidence (i) la corrélation entre la structure fine excitonique (nombre de composantes d’émission, états de polarisa- tion) et la structure cristalline adoptée par un nanocristal unique, (ii) le rôle fondamental joué par le terme d’interaction d’échange électron-trou dans le « splitting » des niveaux d’énergie excitoniques, et (iii) la nature des interactions entre excitons et leur environne- ment vibrationnel ainsi que leurs effets sur l’émission. Ces études sont essentielles dans le domaine de la nanophotonique, où l’on cherche à optimiser le couplage de tels émetteurs uniques à des structures comme des nanofibres ou des nanocavités fibrées.

 

Faitd’actu_avril_2018

Références

  • « Fine structure of excitons and electron-hole exchange energy in polymorphic CsPbBr3single nanocrystals » Julien Ramade, Léon Marcel Andriambariarijaona, Violette Steinmetz, Nicolas Goubet, Laurent Legrand, Thierry Barisien, Frédérick Bernardot, Christophe Testelin, Emmanuel Lhuillier, Alberto Bramati, Maria Chamarro Nanoscale, 10, 6393-6401 (2018).
  • « Exciton-phonon coupling in a CsPbBr3 single nanocrystal »
    Julien Ramade, Léon Marcel Andriambariarijaona, Violette Steinmetz, Nicolas Goubet, Laurent Legrand, Thierry Barisien, Frédérick Bernardot, Christophe Testelin, Emmanuel Lhuillier, Alberto Bramati, Maria Chamarro Appl. Phys. Lett., 112, 072104 (2018).

 

Laurent Legrand : legrand(at)insp.jussieu.fr, Thierry Barisien : barisien(at)insp.jussieu.fr