Визначено характеристики поляронів. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Визначено характеристики поляронів

19.01.2021

Дослідники з Національної лабораторії лінійних прискорювачів SLAC Стенфордського університету використовували один з рентгенівських лазерів, що є в їх розпорядженні, для того, щоб відстежити процес виникнення і формування так званих поляронів, а також виміряти основні характеристики цих утворень. Полярони - це деформації кристалічної решітки матеріалу, які виникають навколо вільних електронів, що рухаються, і зникають без сліду через трильйонні частки секунди. Незважаючи на таку коротку "тривалість життя", ці деформації, за припущеннями вчених, зачіпають деякі властивості матеріалу та змінюють його поведінку, зокрема, реакцію на фотони світла, що особливо сильно проявляється у матеріалах, що належать до класу перовскітів.

Перовскіти – це прозорі матеріали, назва яких успадкована від перовскіту, прозорого мінералу природного походження. Близько десяти років тому було відмічено, що включення матеріалів цього класу до складу сонячних батарей дозволяє значно збільшити коефіцієнт перетворення світла на електрику. Однак, робота з цим матеріалам викликає масу проблем, ці матеріали нестабільні, вони деградують і швидко руйнуються під впливом повітря, також містять у своєму складі свинець, токсичний метал, контакту якого з навколишнім середовищем не варто допускати зайвий раз.

Але саме в кристалах перовскіту, синтезованого в одній із лабораторій Стенфордського університету, вперше були помічені полярони. Вчені використали для цього джерело LCLS (Linac Coherent Light Source), найпотужніший і найшвидший рентгенівський лазер на вільних електронах, який здатний забезпечити зйомку всередині матеріалів практично з атомарною роздільною здатністю і зафіксувати рухи атомів на тимчасовій шкалі в мільйонну частку від мільярдної частки секунди.

Під час експерименту кристал перовскіту висвітлювався світлом звичайного лазера, за імпульсом якого відразу слідував синхронізований імпульс рентгенівського лазера, який і дозволив побачити реакцію зразка матеріалу на світло. Було встановлено, що матеріал починає реагувати на світ із затримкою, що вимірюється десятками трильйонних часток секунди. А реакція матеріалу полягає на початку формування поляронних деформацій, які спочатку мають розмір, який можна порівняти з відстанню між двома сусідніми атомами в кристалічній решітці, а потім швидко розширюються до діаметра близько 5 мільярдних часток метра, що приблизно відповідає ширині 10 атомних шарів. При цьому процес формування полярону дуже швидкий, він відбувається всього за кілька пікосекунд.

Підвищений інтерес з боку вчених до цього явища пояснює те, що полярони можуть бути саме тією причиною, чому сонячні батареї, виготовлені з гібридних перовскітів, демонструють властиву їм високу ефективність. І знання того, як ці деформації кристалічних ґрат формуються, розвиваються, плюс знання їх параметрів, таких, як форма, розмір і час існування, дозволять вченим знайти відповіді на безліч питань, що, у свою чергу, у майбутньому зробить область сонячної енергетики більш ефективною та рентабельною з економічної точки зору.

<< Назад: Очищувач повітря Huawei Smart Life Air Purifier 1Pro 19.01.2021

>> Вперед: Типи цікавості 19.01.2021

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Мініатюрна камера MiniCa 18.07.2023

На ринок вийшла напрочуд компактна камера MiniCa, яка важить всього 17 грамів і має розміри 40х47х36 мм, що робить її претендентом на звання найменшої та найлегшої камери у світі. Незважаючи на свої мініатюрні розміри, вона має вражаючі можливості, що не поступаються багатьом камерам набагато більшого розміру.

MiniCa оснащена 0.96-дюймовим кольоровим дисплеєм, який виконує роль видошукача та дозволяє переглядати зняті фотографії та відео. Вона здатна записувати відео з роздільною здатністю 1920х1080 пікселів і робити фотографії з роздільною здатністю 3760х2128 пікселів.

Живлення камери здійснюється від акумулятора ємністю 180 мА/год, що забезпечує до 60 хвилин безперервної зйомки. У комплекті з камерою постачається пристрій для читання карт пам'яті microSD, який дозволяє легко переносити фотографії та відео на персональний комп'ютер.

На даний момент MiniCa ще не доступна у роздрібному продажу. Придбати цю камеру можна за допомогою краудфандингової компанії GREEN FUNDING. Незважаючи на те, що до закінчення збору коштів залишилося 25 днів, команда розробників уже перевершила заплановану суму фінансування.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт