Een onderzoeksteam van de Florida State University heeft ontdekt dat licht de structuur van een veelbelovend materiaal waarvan wetenschappers denken dat het efficiëntere lichtgevende diodes kan maken, aanzienlijk kan veranderen. lasers en andere op fotonen gebaseerde technologieën.

In het journaal Internationale editie van Angewandte Chemie , Biwu Ma, universitair hoofddocent aan het FAMU-FSU College of Engineering, legt uit hoe licht een materiaal, organometaalhalogenideperovskieten genaamd, kan veranderen van een 1-D naar een nuldimensionale structuur.

Computationele studies suggereren dat deze nuldimensionale structuur energetisch en thermodynamisch stabieler is dan de 1-D-structuur, en zou dus kunnen zorgen voor effectievere technologieën.

Ma en zijn team hebben de afgelopen jaren gewerkt aan organometaalhalogenide-perovskieten in de hoop nieuwe functionele materialen te ontdekken die beter presteren dan conventionele opto-elektronische materialen. Een perovskiet is elk materiaal met dezelfde kristalstructuur als calciumtitaniumoxide, en hybride metaalhalogenide-perovskieten hebben de laatste jaren meer aandacht gekregen voor hun mogelijke toepassingen in verschillende soorten fotongerelateerde technologieën zoals lichtgevende dioden en lasers.

In dit onderzoek, Ma en zijn team assembleerden organische en anorganische componenten met de bedoeling om eenkristallen te vormen met zowel 1-D als nuldimensionale structuren.

"We hebben nieuwe structuren ontwikkeld door de fundamentele bouwstenen van deze klasse materialen te behandelen, metaalhalogenideoctaëders, als Lego-stukken.' Ma zei. 'Theoretisch, we zouden ze kunnen gebruiken om 3D te bouwen, 2-D, 1-D, en zelfs nuldimensionale structuren."

Hoewel er de afgelopen jaren veel werk is verricht op het gebied van organometaalhalogenideperovskieten, de nadruk lag vooral op 3D- en 2D-structuren, met 1-D en nuldimensionale structuren die aanzienlijk onderbelicht zijn. Als onderdeel van dit proces, Ma's team ontdekte dat licht in staat was om enkele van de 1-D-kristallen te veranderen in een nuldimensionale kristalstructuur.

"Ons werk toont niet alleen ons vermogen aan om laagdimensionale perovskieten te produceren met hoge opbrengsten, maar werpt licht op de kritische fotostabiliteitsproblemen van organometaalhalogenideperovskieten, ' zei mama.