近日，我校周国富团队胡小文课题组在钙钛矿微纳光学器件领域取得重要研究成果，在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子18.5）上发表题为《Ultrahigh-resolution (λ/10) Femtosecond laser writing of polymer encapsulated multicolor perovskite patterns beyond the diffraction limit》（DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202505625）的研究论文。论文第一作者为华南先进光电子研究院2022级硕士研究生温雪冰，物理学院2022级硕士研究生欧阳玮珞、陈泽楷为论文共同第一作者。通讯作者包括胡小文副研究员、周国富教授，物理学院姜小芳教授以及西班牙维戈大学Lakshminarayana Polavarap教授。

全无机卤化物钙钛矿材料（CsPbX3，X = Cl、Br、I）凭借其优异的光电性能和成本效益，在探测、显示、激光、防伪等多个领域展现出了广阔的应用前景。随着器件集成化和小型化需求的日益增加，钙钛矿图案化技术的研发成为该领域的前沿课题。利用图案化技术可以制备出构造有序、设计精良的结构，赋予材料特定功能，对于拓展光电子学领域的新功能与新应用具有重要意义。超快激光加工作为一种非接触式的微纳加工手段，通过激光向限定区域提供高能量，诱导材料发生物理或化学变化，具有高精度、高效率、可控性强等诸多优点，目前已广泛应用于各类材料的功能化、图案化与微型化集成。

基于此，课题组开发了一种飞秒激光超分辨写入（FsLSRW）图案化技术，利用双光子吸收（TPA）诱导的激光烧蚀过程对钙钛矿薄膜进行图案化处理。在800 nm波长的飞秒激光作用下，获得了80 nm的特征尺寸，约为曝光源波长的1/10，成功突破了光学衍射极限（λ/2）。利用飞秒激光的灵活、精细且非热扩散的图案化能力，成功制备了具有任意设计和像素阵列的钙钛矿图案，且这些图案均展现出清晰轮廓和明亮的发光特性。此外，通过调节卤化物组成，获得了多色钙钛矿薄膜，并对其在信息存储方面的应用潜力进行了探索。同时，还研究了该多色薄膜在环境储存条件、液体浸泡和持续加热情况下的稳定性。在此基础上，将红色（CsPbI3）和蓝色（CsPbBr2Cl）钙钛矿薄膜进行堆叠，构建了一种双色堆叠复合薄膜。得益于FsLSRW技术的三维加工能力，在这种复合薄膜中创建了一个荧光三维代码，当其受到不同波长的光激发时，将显示出可见的颜色变化和动态的微纳尺度图案，显著提高了信息存储容量和安全性。高效且高精度的FsLSRW技术为数据存储和高安全性信息加密领域提供了一种有前景的制造方法。

以上研究成果得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划项目、国家绿色光电子国际联合研究中心、教育部光信息国际合作联合实验室以及广东省光信息材料与技术重点实验室等项目、平台的经费支持。

文章链接： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202505625