《自然》发文！南大团队解锁光学制冷新路径

本文报道了南京大学徐伟高教授团队与清华大学熊启华教授、高华健教授团队等合作的研究成果。研究背景方面，固体激光制冷技术对材料要求极为苛刻，传统基于声子辅助荧光上转换的机制需要接近1的外量子效率和接近0的寄生吸收，此前仅在极少数材料中实现。研究目的在于探索一种新的光学制冷路径，以突破传统机制对材料外量子效率的严苛限制。结论方面，研究团队从调控二维半导体异质结层间耦合相互作用入手，提出并实验验证了一种基于声子辅助界面电荷转移的新型光学制冷机制。通过在WSe2/MoSe2异质结中构建“居间耦合”状态，成功实现了局域晶格净制冷，并利用分子动力学模拟和超快光谱技术揭示了声子参与的界面电荷转移过程和层间亚纳米尺度上的极高温度梯度。该机制对激发波长和材料宽容度较高，即使在外量子效率仅为0.1%的材料中也能制冷，为开发微纳光电器件的无制冷剂热管理系统提供了新思路。