Российские учёные нашли применение золотым наночастицам в водородной энергетике

• 
•  © dni24.com

Перспективный метаматериал для применения в водородной энергетике и электронике будущего, получен учеными Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), совместно с Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе РАН и Ганноверским университетом им. Лейбница.

Специалисты за полупроводниковую основу взяли сложную структуру, покрытую изолирующими «столбами», содержащими «кроны», которые проводят золотые наночастицы, укрытые вторым полупроводником.

Контактами двух разных составов полупроводниковых материалов, образуется гетеропереход, представляющий область, свойства которой позволяют особым образом передавать заряды. Данные принципы начали широкое использоваться в современной оптоэлектронике, схемотехнике и целом ряде других приложений. Учеными продолжаются исследования новых гетерогенных структур. Самым перспективным материалом считается — TiO2-n-Si, который формируется тонкими пленками диоксида титана, нанесенными на кремниевую подложку. При этом энергии фотонов, на верхних слоях TiO2, свойственно передаваться глубже в метаматериал, вызывая тем самым накопление зарядов.

Данная структура была модифицирована профессором СПбПУ Максимом Мишиным, совместно с коллегами. Для этого поверхность из кремниевой подложки окислили и превратили в изолятор. После, на нее нанесли золотые наночастицы (примерно 10 нм в поперечнике), при этом смыли изолирующий между ними слой ионным травлением, остались только «столбики» изолятора, расположенные под наночастицами (примерная высота 80 нм). В конце, вся структура была покрыта слоем диоксида титана.

Как рассчитывали ученые, в метаматериале повысится эффективность передачи энергии излучения наночастицами. В результате, структурой продемонстрирована высокая фотоактивность в видимой части спектра. Авторами продолжаются исследования, планируется применение результатов в фотоэлектронике, а возможно и как катализатор, использующий солнечный свет при получении из воды водорода.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.