Які нові можливості відкриває дослідження?
Дослідження, проведене науковцями з Університету Райса, відкриває нові можливості для налаштування квантових взаємодій у матеріалах. Це може суттєво поліпшити сонячні елементи, світлодіоди та інші оптоелектронні пристрої завдяки управлінню рухом енергії на мікроскопічному рівні. Вчені знайшли спосіб, як змусити два фонони в тонких плівках галогеніду свинцю-перовскіту взаємодіяти зі світлом настільки сильно, що утворюються абсолютно нові гібридні стани речовини, про що повідомляє журнал Nature Communications.
Як працює новий метод?
Дослідники використовували щілини розміром 1 нанометр у тонкому шарі золота. Ці тріщини в тисячу разів тонші за аркуш харчової плівки і діяли як крихітні металеві пастки для світла, налаштовуючи його на частоту фононів. Ця взаємодія називається “надсильним зв’язком”. За кімнатної температури в тонкій плівці перовскіту два фонони входили в режим надсильного зв’язку з одним штучно створеним терагерцовим резонансом.
Команда виготовила щілини семи різних розмірів. Довші захоплювали низькочастотне світло, а коротші — високочастотне. Ідея полягала в тому, щоб узгодити частоту світла з коливаннями матеріалу перовскіту. Після цього поверх масивів щілин нанесли тонкі плівки перовскіту. Проєктування геометрії щілин дало змогу формувати взаємодію світла з фононами перовскіту без використання потужних лазерних імпульсів або об’ємних кристалів. У результаті з’явилися три різні гібридні квантові стани, відомі як фонон-поляритони, — нові поєднання коливань і світла.
Які переваги нового підходу?
Новий метод дозволяє вченим керувати перенесенням енергії в оптоелектронних матеріалах щадним способом, не завдаючи шкоди пристроям. На відміну від попередніх підходів, він не вимагає екстремальних умов або потужних лазерів. Цей спосіб впливу на процеси, важливі для збору і випускання світла, потенційно підвищить продуктивність і знизить втрати енергії, зазначили вчені.
Дослідникам вдалося виявити абсолютно нову поведінку фононів без екстремальних умов, просто ретельно спроектувавши наномасштабне середовище.
Раніше ми писали про те, в чому полягає головна небезпека сонячних панелей, про яку всі мовчать. Сонячні панелі вважаються безпечною та екологічною технологією. Але нещодавні випадки пожеж у Великій Британії доводять, що при неправильному встановленні та обслуговуванні вони становлять загрозу. Експерти розповіли, як захистити будинок.
Цей матеріал має виключно загальноосвітній характер і не є медичною консультацією. Інформація призначена для ознайомлення з можливими симптомами, причинами та методами виявлення захворювань, але не повинна використовуватись для самодіагностики або самолікування. У разі проблем зі здоров’ям людині треба бов’язково зверніться до кваліфікованого лікаря.
