Onderzoekers van de Universiteit van Valencia (UV) hebben de fotogeleiding van nanodeeltjes van wolfraamoxide (WO ₃ ) op een gecontroleerde manier. Dit heeft potentiële toepassingen in de fotonica en optomechanica. De resultaten zijn gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap .

Fotonductantie is een bekend optisch en elektrisch fenomeen waarbij een materiaal een betere elektrische geleider wordt nadat het licht heeft geabsorbeerd. Minder dan een decennium geleden, onderzoekers creëerden de eerste materialen die minder geleidend worden na blootstelling aan licht. Dit fenomeen wordt inverse fotogeleiding (IPC) genoemd. Het is een fotoresponsief gedrag dat in weinig materialen voorkomt, en die potentiële toepassingen heeft bij de ontwikkeling van fotonische en niet-vluchtige geheugenapparaten met een laag stroomverbruik. Het effect kan ook worden geëxtrapoleerd om nieuwe soorten sensoren te creëren die kunnen worden aangepast voor verschillende spectrale eigenschappen en die direct op plastic substraten kunnen worden geprint.

De onderzoeksgroep van Daniel Errandonea is erin geslaagd om inverse fotogeleiding in een hybride materiaal op basis van nanodeeltjes van wolfraamoxide met een overmaat aan negatieve ladingen (type n) te controleren en aan te passen, bedekt met een laag koperoxide (CuO) met een overmaat aan positieve ladingen (type p). Ze hebben dit bereikt door het materiaal aan hoge druk te onderwerpen met een apparaat dat een diamantcel wordt genoemd.

"Vanuit praktisch oogpunt wat we hebben gedaan is de fotorespons van de WO aanpassen ₃ nanodeeltjes, zowel in grootte als in teken, simpelweg door de kristalstructuur (en dus de elektronische eigenschappen) te wijzigen door hoge druk uit te oefenen. Afhankelijk van de toegepaste druk, we maken het zo dat de geleidbaarheid van het materiaal toeneemt of afneemt met verlichting, " legt Errandonea uit.

Gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap , het werk analyseert fotogeleiding geproduceerd door hoge druk op WO ₃ nanocuboids gefunctionaliseerd met CuO nanodeeltjes. Om het fenomeen te begrijpen, de onderzoekers gebruikten een reeks experimentele technieken waarvoor grote synchrotronstralingsinstallaties nodig waren. Als resultaat, fotogeleiding werd op een gecontroleerde en omkeerbare manier gewijzigd, en de oorsprong van IPC werd begrepen. Dit is een krachtig hulpmiddel om de optomechanische prestaties van elk hybride materiaal te verbeteren. Het biedt ook een hulpmiddel om de prestaties van fotovoltaïsche apparaten in de toekomst te verbeteren, en door absorptie van zonne-energie, om energie op te wekken door water te verdelen en organische verontreinigingen af ​​te breken.