2020年4月23日
远东联邦大学的科学家(FEFU)与同事合作ITMO大学和大学在德国,日本和澳大利亚,已经开发出一种方法,精确、快速和高质量的激光加工的金属卤化物钙钛矿(CH3NH3PbI3),有前景的太阳能发光材料,光学电子、和超材料。欧洲杯足球竞彩结构化的非常短的激光脉冲(飞秒激光)钙钛矿是功能性nanoelements以前所未有的质量。一个相关的文章发表在小。
钙钛矿被发现在19世纪上半年乌拉尔(俄罗斯)的形式组成的矿物质钙、钛和氧原子。今天,由于独特的属性,钙钛矿是很有前途的材料为太阳能和发光设备光子学的发展,即发光二极管和微型激光器。欧洲杯足球竞彩达到最顶端审查材料吸引科学团体的利益来自世界各地。欧洲杯足球竞彩
主要缺点是复杂的处理。钙钛矿容易降低电子束的影响下,液体或温度,失去了属性科学家很感兴趣。这大大复杂功能钙钛矿的制造纳米结构通过电子束光刻技术的常用方法。
科学家FEFU(海参崴、俄罗斯)和ITMO大学(俄罗斯圣彼得堡)与外国同事和解决这个问题,提出了一个独特的技术处理organo-inorganic钙钛矿利用飞秒激光脉冲。产出高质量的纳米结构的控制特点。
很难nanostructurize传统半导体,比如砷化镓,使用强大的脉冲激光。热分散在所有方向和薄,锐利的边缘是扭曲的热量。就像如果你想做一个迷你纹身与细节,但由于油漆传播皮肤下,你只会得到一个丑陋的蓝色斑点。钙钛矿有可怜的热导率,所以我们的模式结果非常精确,非常小。”
谢尔盖马卡罗夫,研究员,ITMO大学学院的物理和工程
激光划片钙钛矿电影成单个模块是一个重要的现代太阳能电池产业链的技术步骤。到目前为止,这个过程不是很准确,而破坏性的钙钛矿材料的外层部分失去功能性质由于温度下降。这项新技术可以帮助解决这个问题允许制造高性能的太阳能电池。
“钙钛矿代表复杂的有机和无机材料组成部分。我们使用了超短激光脉冲的快速加热和有针对性的蒸发的有机钙钛矿的一部分收益,而160 C0的低温。激光强度调整生产方式/融化蒸发离开无机一有机部分的不受影响。这样无损处理允许我们实现前所未有的质量产生钙钛矿功能结构”。说的技术开发人员,研究员Alexey Zhizhchenko SEC FEFU工程学院的“纳米技术”。
FEFU和ITMO大学的科学家指出,三个领域的发展提供了有形的结果。
首先是记录的信息,用户可以阅读只在特定条件下。
“我们已经证明了我们的方法的相关性通过产生衍射光栅和微带激光最终小宽度只有400纳米。这样的特征维度对活跃的发展铺平道路未来光通信芯片和电脑”的元素。Alexey Zhizhchenko说。
其次,激光的帮助下,一个人可以改变钙钛矿片段的可见颜色没有染料应用。材料可能会像黄色,黑色,蓝色,红色,这取决于需求。
“这可能是用来执行太阳能电池板的彩虹的所有颜色。现代建筑允许覆盖整个表面的建筑太阳能电池板,问题是并不是所有的客户想要的纯黑色面板”,谢尔盖马卡洛夫说。
第三个应用是生产nanolasers光学传感器和光学芯片传输信息由于没有电子流动但光子。
这些元素的简单、快速和成本效益的生产带来的新时代计算机技术在控制光的原则。钙钛矿的处理根据拟议的技术提供了一个机会,甚至成千上万的nanolasers每分钟。技术的引入行业将吸引世界接近光学计算机的发展。
“该技术的另一个关键特性是,它允许钙钛矿的逐层细化。这将打开的方式设计和更复杂的三维微结构从钙钛矿,例如,微尺度vortex-emitting激光、高度要求的信息多路复用的下一代光通信。重要的是,这样的处理保持甚至提高了发光性能的变薄层钝化由于修改化学成分”,团队成员亚历山大Kuchmizhak说FEFU脑科学中心研究员、虚拟现实和基于“增大化现实”技术。
ITMO大学本研究收集专家FEFU IAPC 2月RAS,联合研究所RAS的高温,在波鸿-鲁尔大学(德国)、东海大学(日本),斯文本科技大学(澳大利亚)。
以前,在2019年的春天,一组科学家从FEFU ITMO大学、德克萨斯大学达拉斯和澳大利亚国立大学发明了一种有效的,快速和廉价的方法制备钙钛矿microdisk激光作为承诺的强相干光照射来源光学芯片和光学计算机的新一代。
来源:http://en.ifmo.ru/