Nanofolie perowskitu otwierają nowe horyzonty w technologii czujników optycznych

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Nanofilmy perowskitu otwierają nowe horyzonty w technologii wykrywania optycznego

przez Hugo Ritmico

Nawarra, Hiszpania (SPX), 10 stycznia 2024 r

Niedawna publikacja w Opto-Electronic Advances ujawniła nowatorskie zastosowanie nanofilmów perowskitu w generowaniu rezonansów w trybie stratnym (LMR), co stanowi osiągnięcie mające istotne implikacje w dziedzinie wykrywania optycznego.

W badaniu zgłębiono wyjątkowe właściwości perowskitu, materiału znanego już ze swoich wyjątkowych właściwości optycznych i elektrycznych. Najnowsze zastosowanie perowskitu, wykorzystywanego wcześniej w diodach LED i ogniwach słonecznych, w tworzeniu urządzeń LMR, oznacza odmienne i kreatywne wykorzystanie tego wszechstronnego materiału.

Urządzenia LMR działają jako ultraczułe detektory, zdolne do wykrywania niewielkich zmian w środowisku. Skuteczność tych urządzeń zależy od odpowiedniego doboru materiałów na cienkie warstwy, przy czym perowskit okazuje się idealnym wyborem ze względu na jego unikalną zdolność do generowania LMR. Te LMR występują w określonych „słodkich punktach”, w których światło i materiał oddziałują w unikalny sposób, a punkty te można regulować, zmieniając grubość warstwy perowskitu.

Naukowcy porównali ten mechanizm do światła przechodzącego przez tost pokryty perowskitem, nałożony na szkło lub krzem. Warstwa perowskitu pod wpływem interakcji ze światłem generuje LMR, których charakterystykę można zmieniać modyfikując grubość warstwy perowskitu. Powoduje to różne LMR przy różnych długościach fal światła.

Urządzenia te mają wszechstronne możliwości wykrywania i są w stanie wykryć wilgotność, obecność substancji chemicznych, zmiany temperatury, a nawet zmiany ciśnienia. Praktyczne zastosowania są ogromne, począwszy od monitorowania jakości powietrza w smartfonach po wykrywanie wycieków przemysłowych i ochronę środowiska.

Tym, co wyróżnia te badania, jest udana eksperymentalna demonstracja urządzeń LMR na bazie perowskitu. Urządzenia stworzone w ramach badania nie tylko zilustrowały teoretyczny potencjał perowskitu w generacji LMR, ale także wykazały obiecujące wyniki, które odpowiadały przewidywaniom teoretycznym. To osiągnięcie podkreśla znaczenie badań w udoskonalaniu technologii wykrywania optycznego.

Autorzy artykułu zwracają uwagę na pierwszą w historii eksperymentalną propozycję urządzeń LMR wykorzystujących powłoki perowskitowe. Oznacza to znaczący postęp w czujnikach optycznych, dziedzinie o szerokim wpływie, od monitorowania środowiska po procesy przemysłowe i zdrowie osobiste.

Możliwość adaptacji Perowskitu została dodatkowo potwierdzona w tworzeniu urządzeń LMR. Urządzenia te działają zasadniczo jak bardzo czułe refraktometry, w których interakcja światła i warstwy perowskitu generuje rezonanse optyczne (LMR). Możliwość dostosowania tych rezonansów poprzez dostosowanie grubości warstwy perowskitu toruje drogę do projektowania różnych czujników i innych urządzeń optycznych, takich jak filtry i modulatory.

Wyniki eksperymentów badania, które są zgodne z przewidywaniami teoretycznymi, potwierdzają praktyczność urządzeń LMR na bazie perowskitu. Generowanie wielu LMR o różnych grubościach i możliwość pracy zarówno z polaryzacją TM, jak i TE, stanowi znaczący krok w dziedzinie wykrywania optycznego. Innowacyjne wykorzystanie perowskitu w tworzeniu urządzeń LMR stanowi świeże spojrzenie w tej dziedzinie, ukazując niezwykłą wszechstronność materiału i potencjalny wpływ na różne dziedziny technologiczne.

Raport z badań:Generacja rezonansów stratnych (LMR) przy użyciu nanofilmów perowskitowych

Linki pokrewne

Publiczny Uniwersytet Nawarry

Wszystko o energii słonecznej na SolarDaily.com