science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een manier om fotoactieve knooppunten in met ijzerchloride geïntercaleerd grafeen te ontwerpen met behulp van een laser

Kortsluitconfiguratie (boven) voor het scannen van fotostroommetingen van een p-p′-p-junctie (p-p′-gebied in groen). Schematische bandstructuur (onder) van elk gebied toont fotogegenereerde dragers die onder een chemische potentiaalgradiënt afdrijven. Credit: wetenschappelijke vooruitgang 26 mei 2017:Vol. 3, Nee. 5, e1602617 , DOI:10.1126/sciadv.1602617

(Phys.org)—Een gecombineerd team van onderzoekers van de Universiteit van Exeter in het Verenigd Koninkrijk en het Institut de Ciències Fotòniques in Spanje heeft een manier gevonden om materiaal te maken dat foto's maakt in vijandige omgevingen zoals kernreactoren. In hun paper gepubliceerd op de open access-site wetenschappelijke vooruitgang , de groep legt uit hoe ze het nieuwe materiaal hebben gemaakt, hoe goed het werkt, en toekomstige toepassingen.

Zoals sommige wetenschappers nieuwe manieren bedenken om stroom te produceren, zoals kernreactoren, andere wetenschappers vernieuwen oude technologie of ontwikkelen iets nieuws om dergelijke systemen onder controle te houden - dit omvat het ontwikkelen van camera's die in een reactor kunnen werken, zodat beheerders daadwerkelijk kunnen zien wat er binnenin gebeurt. Zoals de onderzoekers opmerken, een veelbelovend studiegebied is het gebruik van grafeen als flexibele fotodetector, maar zoals ze ook opmerken, de beperkte kracht van dergelijke apparaten en hun lage resolutie laten veel te wensen over - recent onderzoek heeft geleid tot doping van grafeen om de beperkingen ervan te verbeteren. In deze nieuwe poging de onderzoekers begonnen waar andere teams stopten, met ijzerchloride-moleculen toegevoegd tussen grafeenlagen resulterend in FeCl 3 -geïntercaleerd weiniglaags grafeen (FLG).

Om de FLG als fotodetectieapparaat te gebruiken, de onderzoekers pasten een laser toe om een ​​deel van de FeCl . te extraheren 3 moleculen, resulterend in knooppunten tussen delen van het materiaal. Een licht schijnen op de kruispunten, de onderzoekers rapporteren, toonde stroom door het materiaal, net als een pixel in een traditionele camera - een die niet wordt gedomineerd, ze wijzen erop, door het fotothermo-elektrisch effect. Dit betekent dat het materiaal mogelijk kan worden gebruikt in een kernreactor of in andere omgevingen waar hoogenergetische lasers worden gebruikt, zoals een die fusie als energiebron gebruikt.

Het team meldt ook dat de grootte van knooppunten die in het materiaal zijn gemaakt, afhankelijk is van de laser die wordt gebruikt om ze te maken - ze konden knooppunten maken van slechts 250 nm breed. Ze zijn van plan hun onderzoek met het materiaal voort te zetten, eerst kijken of het haalbaar is om vellen van het materiaal te maken die groot genoeg zijn om een ​​echte camera te maken.

© 2017 Fys.org