Wat gebeurt er als je tellurietglas blootstelt aan femtoseconde laserlicht? Dat is de vraag die Gözden Torun van het Galatea Lab van de Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, in samenwerking met Tokyo Tech-wetenschappers, wilde beantwoorden in haar proefschrift toen ze de ontdekking deed die op een dag ramen zou kunnen veranderen in een enkelvoudig materiaal dat licht opvangt en waarneemt. apparaten. De resultaten worden gepubliceerd in Physical Review Applied .

Geïnteresseerd in hoe de atomen in het telluurglas zich zouden reorganiseren wanneer ze werden blootgesteld aan snelle pulsen van hoogenergetisch femtoseconde laserlicht, stuitten de wetenschappers op de vorming van telluur- en telluuroxidekristallen op nanoschaal, beide halfgeleidende materialen die in het glas waren geëtst, precies daar waar het glas was geëtst. blootgesteld. Dat was het eureka-moment voor de wetenschappers, aangezien een halfgeleidend materiaal dat aan daglicht wordt blootgesteld, kan leiden tot de opwekking van elektriciteit.

"Omdat tellurium halfgeleidend is, vroegen we ons op basis van deze bevinding af of het mogelijk zou zijn om duurzame patronen op het tellurietglasoppervlak te schrijven die op betrouwbare wijze elektriciteit zouden kunnen opwekken bij blootstelling aan licht, en het antwoord is ja", legt Yves Bellouard uit, die het Galatea Laboratory van EPFL leidt. . "Een interessante draai aan de techniek is dat er geen extra materialen nodig zijn in het proces. Het enige wat je nodig hebt is tellurietglas en een femtoseconde laser om een ​​actief fotogeleidend materiaal te maken."

Met behulp van tellurietglas geproduceerd door collega's van Tokyo Tech bracht het EPFL-team hun expertise op het gebied van femtoseconde-lasertechnologie in om het glas te modificeren en het effect van de laser te analyseren. Na het blootstellen van een eenvoudig lijnenpatroon op het oppervlak van tellurietglas met een diameter van 1 cm, ontdekte Torun dat het een stroom kon genereren bij blootstelling aan UV-licht en het zichtbare spectrum, en dit op betrouwbare wijze gedurende maanden.

"Het is fantastisch, we veranderen lokaal glas in een halfgeleider met behulp van licht", zegt Yves Bellouard. "We transformeren materialen in wezen in iets anders, en benaderen misschien wel de droom van de alchemist."

Meer informatie: Gözden Torun et al, Femtoseconde-laser direct-schrijven fotogeleidende patronen op tellurietglas, Fysieke beoordeling toegepast (2024). DOI:10.1103/PhysRevApplied.21.014008

Journaalinformatie: Fysieke beoordeling toegepast

Aangeboden door Ecole Polytechnique Federale de Lausanne