McGill University의 연구원들은 페 로브 스카이 트의 작용에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 반도체 고효율, 저비용 태양 전지 및 기타 다양한 광학 및 전자 장치를 만드는 데 큰 가능성을 보여주는 재료입니다.
페 로브 스카이 트는 재료의 결정 구조에 결함이있는 경우에도 반도체 역할을 할 수있는 능력 때문에 지난 XNUMX 년 동안 주목을 받았습니다. 대부분의 다른 반도체가 제대로 작동하려면 가능한 한 결함이없는 결정을 생산하기 위해 엄격하고 값 비싼 제조 기술이 필요하기 때문에 페 로브 스카이 트가 특별합니다. 새로운 물질 상태의 발견에 해당하는 McGill 팀은 페 로브 스카이 트가이 트릭을 어떻게 이끌어 내는지에 대한 미스터리를 풀기 위해 한 걸음 나아갔습니다.
“역사적으로 사람들은 완벽한 결정체인 벌크 반도체를 사용해 왔습니다. 그리고 이제 갑자기 이 불완전하고 부드러운 크리스탈이 작동하기 시작합니다. 반도체 광전지에서 LED에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적용할 수 있습니다.”라고 McGill 화학과 부교수인 선임 저자 Patanjali Kambhampati가 설명합니다. "이것이 우리 연구의 출발점입니다. 결함이 있는 것이 어떻게 완벽하게 작동할 수 있습니까?"
양자점, 그러나 우리가 알고있는 것과는 다르다
연구원들은 양자 구속으로 알려진 현상이 벌크 페 로브 스카이 트 결정 내에서 발생한다는 것을 밝혔습니다. 지금까지 양자 구속은 수 나노 미터 크기의 입자에서만 관찰되었습니다. 평면 스크린 TV 명성의 양자점은 매우 자랑스러운 예입니다. 입자가 이렇게 작을 때 물리적 치수는 동일한 물질의 큰 조각과는 뚜렷하게 다른 특성을 제공하는 방식으로 전자의 이동을 제한합니다. 정확한 색상.
연구진은 상태 분해 펌프 / 프로브 분광법으로 알려진 기술을 사용하여 벌크 세슘 납 브로마이드 페 로브 스카이 트 결정에서 유사한 유형의 구속이 발생 함을 보여주었습니다. 즉, 그들의 실험은 양자점보다 훨씬 더 큰 페 로브 스카이 트 조각에서 일어나는 양자점과 같은 행동을 발견했습니다.
놀라운 결과는 예기치 않은 발견으로 이어집니다
이 연구는 페 로브 스카이 트가 육안으로는 고체 인 것처럼 보이지만 액체와 더 일반적으로 관련된 특정 특성을 가지고 있다는 것을 입증 한 초기 연구를 기반으로합니다. 이 액체-고체 이중성의 중심에는 자유 전자의 존재에 반응하여 왜곡 될 수있는 원자 격자가 있습니다. Kambhampati는 중앙에 던져진 바위의 충격을 흡수하는 트램폴린과 비교합니다. 트램폴린이 결국 암석을 정지시키는 것처럼, 페 로브 스카이 트 결정 격자의 왜곡 (폴라 론 형성으로 알려진 현상)은 전자에 안정 효과를주는 것으로 이해됩니다.
트램폴린 비유는 여기 상태에서 더 안정된 상태로 다시 이동하는 시스템과 일치하는 에너지의 점진적인 소산을 시사하는 반면, 펌프 / 프로브 분광학 데이터는 실제로 그 반대를 나타냅니다. 놀랍게도 그들의 측정은 폴라 론 형성의 여파로 전체적인 에너지 증가를 보여 주었다.
“에너지가 상승했다는 사실은 양자점과 같은 양자 구속이라는 새로운 양자 역학적 효과를 보여줍니다.”라고 Kambhampati는 말합니다. 여기 상태에있을 때 남겨진 공간을 가진 전자.
“폴라 론이하는 일은 모든 것을 공간적으로 잘 정의 된 영역으로 제한하는 것입니다. 우리 그룹은 폴라 론이 엑시톤과 혼합되어 양자 점. 어떤 의미에서 그것은 액체 양자점과 같은데, 우리가 양자 드롭이라고 부르는 것입니다. 우리는 이러한 양자 강하의 거동을 탐구하여 결함 허용 광전자 재료를 엔지니어링하는 방법을 더 잘 이해할 수 있기를 바랍니다.”