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超晶格显示超发光特性

2021/6/7 16:28:17      材料来源:化合物半导体杂志

国际团队证明,正是这种结构决定了光电特性


一个国际研究团队开发了新型材料,将钙钛矿纳米立方体与球形纳米粒子结合成具有基本新特性(如超荧光)的结构。

 

“这项研究的整个目标是制造具有新特性和/或奇异新结构的新材料,”爱荷华州立大学物理学和天文学教授、美国能源部艾姆斯实验室的副科学家亚历克斯特拉维塞特说,“这些材料由非常微小的材料、纳米粒子制成,并导致由原子和分子制成的更传统材料所不具备的特性。”

 

在这种情况下,该团队成功组装了三种不同的超晶格,一种显示出超荧光,而另二种则没有。 “这是结构如何决定功能的一个例子,”Travesset 说。

 

研究人员在《自然》杂志上报道了他们的发现。

 

瑞士联邦理工学院苏黎世联邦理工学院化学和应用生物科学教授 Maksym Kovalenko是该项目的负责人,也是该论文的通讯作者。第一作者是苏黎世联邦理工学院的博士生 Ihor Cherniukh。

 

研究人员在论文中称,这是第一次将这种纳米粒子结合起来。

 

Travesset 的校园网站将他定位为“万物纳米粒子”的教授,他说他为该小组提供了理论和计算指导,以确定哪些结构是可能的,并进行了定量预测。

 

事实证明,这些预测与实验结果一致。

 

Travesset 说,该项目证明了“决定光电特性的结构。这些特性取决于实际结构 - 取决于粒子的排列方式。”

 

美国国家科学基金会(National Science Foundation)提供了一笔为期四年的38.5万美元的拨款,支持Travesset在该项目上的工作。

 

苏黎世联邦理工学院的研究人员组装了纳米粒子,IBM 欧洲研究中心的研究人员测量了纳米粒子的超荧光特性。

 

尽管该项目的目标是推进基础科学,但 Travesset 表示,这一基本发现将带来一些实际应用,例如超亮量子光源。

 

钙钛矿材料在将阳光转化为电能方面非常有效,因此正在研究将它们用于太阳能电池。现在,利用该项目中发现的组装技术,Travesset 表示可以将不同的纳米粒子组合起来,生产出同时具有互补特性的新型材料。

“我们现在可以利用钙钛矿的惊人特性,”Travesset 说,“并将它们与具有互补特性的纳米粒子相结合,并设计出同时发挥多种功能的材料。”

 

参考文献

'Perovskite-type superlattices from lead-halide perovskite nanocubes' by Ihor Cherniukh et al; Nature, May, 28, 2021


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