Bliżej bardziej wydajnych i niekonwencjonalnych źródeł światła z perowskitów

Bliżej bardziej wydajnych i niekonwencjonalnych źródeł światła z perowskitów
Energetyczne pasma fotoniczne o niezerowej krzywiźnie Berrego we wnęce optycznej wypełnionej ciekłym kryształem i perowskitem” (wizualizacja: Mateusz Król, źródło Wydział Fizyki UW)

Układ fotoniczny z perowskitów i ciekłych kryształów skonstruowali polscy naukowcy we współpracy z międzynarodowym zespołem badawczym. Odkrycie jest znaczące i może znaleźć zastosowanie w tworzeniu wydajnych i niekonwencjonalnych źródeł światła.

Perowskity mają szansę zrewolucjonizować energetykę. Są to trwałe i łatwe do wyprodukowania materiały. Mają wysoki współczynnik absorpcji światła słonecznego i dlatego wykorzystywane są do budowy nowych, wydajniejszych ogniw fotowoltaicznych. W ostatnich latach zaczęto wykorzystywać niedocenione do tej pory własności emisyjne tych materiałów.

Układ fotoniczny o cechach topologicznych strojonych elektrycznie uzyskali naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego i Wojskowej Akademii Technicznej, we współpracy z włoskim CNR Nanotec, brytyjskim Uniwersytetem Southampton oraz Uniwersytetem Islandii. Badacze opisali odkrycie w artykule zamieszczonym w najnowszym numerze „Science Advances”.

Zauważyliśmy, że dwuwymiarowe perowskity są bardzo stabilne w temperaturze pokojowej, mają dużą energię wiązania ekscytonów oraz wydajność kwantową.

opisuje pierwsza autorka publikacji Karolina Łempicka-Mirek, doktorantka na Wydziale Fizyki UW (FUW)

Jak dodają badacze cytowani w informacji prasowej, te szczególne właściwości mogą być wykorzystywane przy konstruowaniu wydajnych i niekonwencjonalnych źródeł światła. Dlatego perowskity mogą być stosowane w fotonice. W przyszłych w układach optycznych posłużą do przetwarzania informacji z dużą wydajnością energetyczną.

Opracowana przez naukowców struktura fotoniczna może być wykorzystana w optycznych sieciach neuromorficznych, gdzie niezbędna jest precyzyjna kontrola nad nieliniowymi własnościami fotonów.

Naukowcom udało się stworzyć system, w którym doprowadzono do silnego sprzężenia wzbudzeń ekscytonowych w dwuwymiarowym perowskicie z fotonami uwięzionymi w dwójłomnej strukturze fotonicznej w postaci dwuwymiarowej wnęki optycznej wypełnionej ciekłym kryształem. Badane wnęki wytworzono w Wojskowej Akademii Technicznej.

Wytworzenie pasma polarytonowego o niezerowej krzywiźnie Berrego możliwe było dzięki zaprojektowaniu specjalnego skręcenia molekuł ciekłego kryształu przy powierzchni luster.

tłumaczy współautor badania, dr hab. Wiktor Piecek, prof. WAT

Jak wyjaśnia dr hab. Barbara Piętka, prof. UW, w takim reżimie powstają nowe kwazicząstki: polarytony ekscytonowe. Znane są one przede wszystkim z możliwości przejścia fazowego do nierównowagowego kondensatu Bosego-Einsteina, tworzenia stanów nadciekłych w temperaturze pokojowej i silnej emisji światła o charakterze podobnym do światła laserowego.

Układ okazał się idealną platformą do stworzenia fotonicznych pasm energetycznych o niezerowej krzywiźnie Berrego. Posłużył też do badania optycznych efektów spin-orbita. Naśladowały one efekty obserwowane dotychczas w fizyce półprzewodników w temperaturach kriogenicznych.

W tym przypadku odtworzyliśmy sprzężenie spin-orbita typu Rashba-Dresselhaus w reżimie silnego sprzężenia światło-materia w temperaturze pokojowej.

wyjaśnia doktorant FUW Mateusz Król

W ostatnich latach przeprowadzono wiele przełomowych eksperymentów w zakresie projektowania i badania geometrycznych i topologicznych własności pasm energetycznych w ultrazimnych gazach atomowych i fotonice.

Opracowana w ramach tej pracy struktura fotoniczna wykorzystująca sprzężenie spin-orbita i własności polarytonów otwiera drogę do badania stanów topologicznych światła w temperaturze pokojowej – podsumował dr hab. Jacek Szczytko, prof. UW.

Międzynarodowy zespół naukowców prowadził badania wspierane m.in. przez granty NCN, NAWA, Horyzont 2020 i „TopoLight”.

źródło: naukawpolsce.pap.pl

Odnawialne źródła energii – dodatkowe informacje:
biogaz, biometan, biopaliwo, efektywność energetyczna, energetyka prosumencka, energetyka rozproszona, energia cieplna oceanu, energia geotermalna, energia prądów morskich pływów i falowania, energia słoneczna, energia wiatru, energia wodna, kryzys energetyczny, offshore, perowskit, prosument, REPowerEU, spółdzielnie energetyczne (wspólnoty energetyczne), system net-billingu, transformacja energetyczna, wodór, ubóstwo energetyczne, zielona energia, zrównoważona energetyka

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne
, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Przewiń do góry