Perovskiiteista löytyy vaikka mitä

Kiinalaiset tutkijat ovat kuvailleet nanoskaalan "spin-karttoja" kiraalisista perovskiiteista.

Kiraaliset halogenidiperovskiitit herättävät huomiota kyvystään hallita elektronien spiniä, mikä tunnetaan nimellä kiraalisesti indusoitu spin-selektiivisyys (CISS) -ilmiö.

Tämä ilmiö mahdollistaa näiden materiaalien varauksen, spinin ja valon hallinnan huonelämmössä, mikä tekee niistä lupaavia ehdokkaita opto-spintronisiin sovelluksiin.

Valjastamalla varauksenkuljettajien spin-vapausasteet puolijohderakenteissa näillä materiaaleilla on suuri potentiaali parantaa datantallennuksen ja -siirron tehokkuutta. Tämä on erityisen arvokasta kvanttilaskennassa ja neuromorfisessa laskennassa, joissa spin-polarisoitujen virtojen hallinta voisi mullistaa informaation prosessointia.

Kiteisten kiinteiden aineiden atomit värähtelevät joskus yhdessä, mikä synnyttää fononeiksi kutsuttuja ilmiöitä.

Rice Universityn tutkijaryhmä yhteistyökumppaneineen on löytänyt keinon saada kaksi erilaista fononia lyijyhalogenidiperovskiitin ohuissa kalvoissa vuorovaikuttamaan valon kanssa niin voimakkaasti, että ne yhdistyvät täysin uusiksi hybridiolomuodoiksi.

Tutkimuksessa raportoitu löydös voisi tarjota tehokkaan uuden vivun perovskiittimateriaalien energian keräämisen ja kuljettamisen hallintaan.

"Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen huoneenlämmössä tehty demonstraatio perovskiittisissa ohutkalvossa, jossa kaksi fononia siirtyy ultravahvaan kytkentätilaan yhdellä suunnitellulla terahertsiresonanssilla", sanoo tohtoriopiskelija Dasom Kim.

"Kytkentäsuhde saavutti noin 30% fononitaajuudesta huoneenlämmössä", Kim sanoi. Kyky lavastaa näin voimakkaita, eksoottisia vuorovaikutuksia useiden kvanttimoodien välillä turvautumatta ulkoisiin ajotekijöihin avaa oven uusille tavoille ohjata energian virtausta optoelektroniikassa.

Liuosprosessilla valmistetut metallihalogenidiperovskiitit laserit erottuvat poikkeuksellisena luokkana, koska ne pystyvät saavuttamaan aallonpituutta säädettävän, matalan kynnyksen laseroinnin optisen pumppauksen avulla.

Huolimatta alan edistyksestä, perovskiittipuolijohteiden sähköisesti ohjattu laserointi on edelleen kriittinen haaste.

Zheijangin yliopiston tutkijat ovat esitelleet sähköisesti ohjatun laserin. Toteutuksen avainasemassa on integroitu kaksionteloinen rakennearkkitehtuuri, jonka avulla mikro-ontelo PeLED-aliyksikkö voi tuottaa suunnattua emissiota yksikiteiseen perovskiitti-mikro-onteloyksikköön (noin 82,7 %:n kytkentätehokkuudella) laserointitoiminnan aikaansaamiseksi.

Näin toteutettu perovskiittilaser voidaan moduloida nopeasti 36,2 MHz:n kaistanleveydellä, mikä osoittaa sen potentiaalin datansiirtoon ja laskennallisiin sovelluksiin.

Aiheesta aiemmin:

Parempia kuvia ihmisille ja tietokoneille

Perovskiitistä materiaali laaksotroniikalle

Perovskiitista spintroniikan perusta?