近期，我校星天地娱乐城 量子材料超快光谱研究团队在中国科学院一区TOP期刊Laser & Photonics Reviews上发表题为“Cooperative Exciton Interactions in Perovskite Supercrystal Enable Superior Optical Gains”的研究成果，重庆师范大学余俊宏教授为第一作者兼通讯作者，Manoj Sharma研究员和Jacek J. Jasieniak教授为共同通讯作者，我校为第一完成单位，澳大利亚Monash大学为合作单位。

过去十年间，胶体金属卤化物钙钛矿纳米晶因其卓越的光电性能，在太阳能电池、LED和探测器等领域引发了广泛关注。然而，在激光应用领域，其发展始终受到“本征双激子俄歇复合”这一物理机制的制约。在单个孤立的纳米晶中，量子限域效应虽然提升了发光效率，但也导致了极快的非辐射俄歇复合。目前的电注入激光所需的电流密度估值比实际LED高出约十倍，这一巨大的性能差距成为了钙钛矿激光器走向片上集成和实际应用的主要障碍。

图：钙钛矿超晶格中优异的光学增益

针对上述问题，研究团队与合作者通过疏水自组装策略，构建了长程有序的“超晶体”。该工作的核心创新在于利用超晶体中紧密排列的纳米晶结构，激发了“协同激子”效应，成功绕过了单个纳米晶的光学增益物理限制。瞬态吸收光谱实验表明，超晶体展现出极小的双激子结合能（约4.6 meV，远低于孤立纳米晶的14.7 meV），并有效抑制了俄歇淬灭。这种协同量子现象使得激子表现出明显的离域特性，将光学增益寿命延长至约0.68纳秒。基于此，研究团队实现了超过1000 cm^-1的增益系数，并在纳秒光泵浦下，以超低阈值实现了随机相干激光出光。

原文链接：//doi.org/10.1002/lpor.202501871

一审一校：余俊宏 二审二校：黄雅婷 三审三校：杨云