Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают большой интерес в области применения солнечных батарей. В настоящее время наноструктуры перовскитовых материалов рассматриваются в качестве новой лазерной среды. В течение многих лет сообщалось об усилении света в перовскитных квантовых точках, но в большинстве работ количественный анализ был недостаточным. Для оценки способности усиления света необходим «коэффициент усиления», с помощью которого выявляется важнейшая характеристика лазерной среды. Эффективная лазерная среда — это та, которая имеет большой коэффициент усиления. Ученые ищут способы увеличить этот коэффициент усиления. В недавнем исследовании группе исследователей под руководством профессора Квангсеука Кима (Kwangseuk Kyhm) с факультета оптики и мехатроники Пусанского национального университета в Корее удалось повысить коэффициент усиления сигнала в перовскитовых нанолистах CsPbBr3 с уникальным волноводным рисунком. Их исследование было опубликовано в журнале Light: Science & Applications 24 ноября 2023 года. Перовскитовые нанолисты представляют собой двумерные структуры, расположенные в листоподобных конфигурациях в наномасштабе, и обладают характеристиками, которые делают их ценными для различных применений. Их достижение позволяет преодолеть недостатки квантовых точек CsPbBr3, усиление которых изначально ограничено из-за Оже-процесса, который существенно сокращает время затухания инверсии населенности (состояние, при котором больше членов системы находятся в более высоких, возбужденных состояниях, чем в более низких, невозбужденных энергетических состояниях). Профессор Ким объясняет:
Исследователи также предложили новый анализ усиления «контур усиления», чтобы преодолеть ограничения предыдущего анализа усиления. Хотя старый метод позволяет получить спектр усиления, он не может проанализировать насыщение усиления при большой длине оптических полос. Поскольку „контур усиления“ иллюстрирует изменение усиления в зависимости от энергии спектра и длины оптической полоски, очень удобно анализировать локальное изменение усиления в зависимости от энергии спектра и длины оптической полоски. Исследователи также изучили зависимость контура усиления от возбуждения и температуры, а также узорчатый волновод на основе полиуретана-акрилата, который увеличил как усиление, так и термическую стабильность перовскитовых нанолистов. Это улучшение было связано с улучшением оптического удержания и теплоотвода, чему способствовали двумерные экситоны с ограниченным центром масс и локализованные состояния, возникающие из-за неоднородной толщины листа и дефектных состояний. Реализация такого узорчатого волновода перспективна для эффективного и контролируемого усиления сигнала и может способствовать разработке более надежных и универсальных устройств на основе перовскитовых нанолистов, включая лазеры, сенсоры и солнечные элементы. Кроме того, он может оказать влияние на отрасли, связанные с шифрованием и дешифрованием информации, нейроморфными вычислениями и коммуникациями в видимом свете. Кроме того, усиление и повышение эффективности могут помочь перовскитным солнечным элементам лучше конкурировать с традиционными солнечными элементами на основе кремния. Исследование также способно оказать значительное влияние на оптику и фотонику. Полученные данные помогут оптимизировать работу лазеров, улучшить передачу сигналов в оптической связи и повысить чувствительность фотоприемников. Это, в свою очередь, может позволить устройствам работать более надежно. В перспективе, когда потребуется интенсивный свет в наномасштабе, перовскитовые нанолисты можно будет объединить с другими наноструктурами, что позволит использовать усиленный свет в качестве оптического зонда. Однако успешное применение перовскитовых нанолистов в различных областях, включая потребительские товары, такие как смартфоны и освещение, будет зависеть от преодоления проблем, связанных с их стабильностью, масштабируемостью и токсичностью.
03.01.2024 |
Нано
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище | |
Потребность в устойчивых и экологичн... |
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |
Квантовые стержни открывают трехмерную глубину изображений виртуальной реальности | |
Телевизоры с плоским экраном, в кото... |
Физики представили новую технологию изготовления графеновых устройств | |
Думаете, что знаете о материале все?... |
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками | |
Инженеры разработали наноразмерные татуировки&... |
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани | |
Самое удивительное, что они там, каж... |
Разработан простой и эффективный способ контроля структур методом двухфотонной литографии | |
Новый способ контроля наноразмерного производс... |