Выяснено, почему галогенидные перовскиты так перспективны

Ученые из Лаборатории Эймса Министерства энергетики США экспериментально доказали существование эффекта Рашбы в объемных галогенидных перовскитах, используя короткие микроволновые всплески света, чтобы создавать и записывать ритм движения атомов и электронов в этих материалах. Статья об открытии опубликована в журнале Physical Review Letters.

Металлоорганические галгенидные перовскиты были впервые применены в качестве материала для солнечных элементоы около десяти лет назад. С тех пор они интенсивно изучаются для использования в устройствах сбора света, фотоники и электронного транспорта, поскольку они обеспечивают высоко востребованные оптические и диэлектрические свойства. Они совмещают в себе способность эффективного преобразования энергии, недорогую цену и простые методы изготовления их органических версий.

Исследователи до сих пор предполагали, что необычные электронные, магнитные и оптические свойства материалов связаны с эффектом Рашбы — механизмом, который управляет магнитной и электронной структурой и временем жизни носителей заряда. Но, несмотря на недавние интенсивные исследования и дебаты, убедительных доказательств эффекта Рашбы в объемных металлоорганических галогенидных перовскитах, ученые так и не смогли получить до сих пор.

Ученые из лаборатории Эймса обнаружили, что применение терагерцового излучения — чрезвычайно сильных и мощных вспышек света, частота которых достигает триллионов штук в секунду, — включает или синхронизирует возникновение квантового движения внутри образца. Вторая вспышка излучения позволяет «слушать» удары, записывая с высокой скоростью изображения колеблющегося состояния материи. Этот подход преодолел ограничения традиционных методов обнаружения, которые не обладали достаточной разрешающей способностью или чувствительностью для получения свидетельств эффекта Рашбы.

«Наше открытие сводит на нет дискуссию о наличии эффектов Рашбы: они действительно существуют в объемных металлогалогенных перовскитных материалах. — сказал Джиганг Ван, старший научный сотрудник лаборатории Эймса и профессор физики в Университете штата Айова. — Управляя квантовыми движениями атомов и электронов для создания расщепления спектров излучения, мы смогли значительно шагнуть вперед и открыть эффект, который был скрыт за случайными локальными флуктуациями. Мы также открыли захватывающие возможности для спинтронных и фотоэлектрических приложений, основанных на квантовом управлении перовскитными материалами».

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, Telegram.