Ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе обнаружили уникальное свойство у кристаллов галогенидных перовскитов — они способны обратимо изменять свою форму под воздействием света. Это открытие может стать основой для создания принципиально новых полупроводниковых устройств, управляемых светом, пишет ScienceDaily.
Перовскиты представляют собой особый класс полупроводников. Они кардинально отличаются от традиционных материалов, таких как кремний. Их можно синтезировать из смеси органических и неорганических компонентов, что делает производство более дешевым и гибким.
«Это “умные материалы”, которые можно настроить так, чтобы они реагировали на раздражитель контролируемым нами образом. Их уникальный химический состав открывает путь к созданию устройств, которые раньше были невозможны», — поясняет Марина Лейте, профессор материаловедения и инженерии в Калифорнийском университете в Дейвисе и старший автор исследования.
В ходе экспериментов специалисты направляли лазерный луч на кристаллы перовскита и с помощью рентгеновского анализа отслеживали изменения в их атомной структуре. Оказалось, что под действием света кристаллическая решетка материала быстро смещается, а после прекращения облучения полностью возвращается в исходное состояние. Этот цикл обратим и может повторяться многократно.
«При воздействии света происходит резкое изменение кристаллической решетки — уникальное явление, не наблюдаемое у кремния или арсенида галлия», — подчеркивает эксперт.
Ключевое преимущество перовскитов — возможность тонкой настройки их свойств за счет изменения химического состава. Это позволяет контролировать, на какие длины волн света будет реагировать материал и с какой интенсивностью он будет менять форму. По мнению ученых, новая технология может привести к созданию светочувствительных датчиков, микромеханических приводов и других устройств, где управление будет осуществляться не электричеством, а светом.
Ранее российские и немецкие ученые раскрыли механизм аномального магнитосопротивления в слоистых кристаллах. Разработанная методика позволяет прогнозировать свойства материалов для электроники будущего.