стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
34
termometrix 19 января 2025, 09:29 1166

Физики открыли новый полупроводник с необычной кристаллической решеткой

Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ru

 © cdn.10nauki.ru

Ученые Санкт‑Петербургского государственного университета вместе с коллегами из Университета Крита (Греция) открыли новый перовскитоподбный полупроводник с кристаллической решеткой в виде шестиугольных сот, сообщила пресс-служба российского вуза.

Галогенидные перовскиты — это полупроводники, отличающиеся эффективным взаимодействием со светом, а также простым и дешевым синтезом. Комбинация этих свойств делает их перспективными для применения в устройствах фотоники и оптоэлектроники — от солнечных батарей до лазеров.

Кристаллическая структура таких полупроводников представляет собой каркас из соединенных вершинами октаэдров с полостями, заполненными неорганическими катионами или органическими молекулами‑катионами небольшого размера. Ученые используют перовскитную решетку для создания перовскитоподобных кристаллов, в которых помимо «классического» соединения вершинами возможны и другие — ребрами или гранями.

Для этого при синтезе используются большие органические катионы, например катион 3‑цианопиридиния, который уже позволил ученым Санкт‑Петербургского университета стабилизировать решетку постперовскита. Необычные узоры решеток наделяют такие соединения новыми свойствами, связанными с квантово‑механическими и топологическими эффектами.

Старший научный сотрудник лаборатории кристаллофотоники СПбГУ Никита Селиванов синтезировал новое перовскитоподобное соединение с химической формулой (3‑CF3pyH)2(3‑CF3py)Pb3I8 и изучил его основные оптические свойства. Оказалось, что соединение обладает редкой сотовой структурой «кагомэ», получившей название в честь традиционного японского узора для плетения бамбуковых корзин. Синтезированное учеными Университета соединение имеет такой же шестиугольный сотовый узор. Каналы «сот» заполнены попеременно нейтральными молекулами 3‑фторметилпиридина и соответствующими органическими катионами.

«Изучая такую экстравагантную структуру, мы поняли, что при комнатной температуре исследуемый материал не светится, тогда как при температуре жидкого азота (− 196 °С) обладает интенсивным свечением с широким спектром», — рассказала инженер‑исследователь лаборатории кристаллофотоники СПбГУ Анна Самсонова.

Исследование выполнял коллектив лаборатории кристаллофотоники СПбГУ. Электронные свойства «сот» смоделировали в Университете Крита под руководством профессора Джорджа Копидакиса, а расчеты электронной зонной структуры показали наличие топологических состояний, близких к зоне проводимости: зон «кагомэ».

Как отметил руководитель лаборатории кристаллофотоники СПбГУ, профессор Университета Крита Консантинос Стомпос, присутствие таких зон в исследуемом соединении удивило ученых, поскольку соединение является представителем неметаллических и немагнитных материалов.

«Надеемся, что будущие эксперименты с внешним воздействием позволят подтвердить нашу гипотезу о том, что (3‑CF3pyH)2(3‑CF3py)Pb3I8 является перспективным квантовым материалом», — пояснил Консантинос Стомпос.

Поддержи проект "Сделано у нас": подпишись на Дзен-Премиум. Все собранные деньги пойдут исключительно на развитие и продвижение проекта
Другие сервисы:
Sponsr: https://sponsr.ru/sdelanounas/
Boosty: https://boosty.to/sdelanounas
Подробнее о том зачем нужно поеддерживать проект в моей статье на Дзен

  • -2
    Нина Бензина Нина Бензина
    19.01.2513:46:06

    На сайте подобных новостей много, но есть неприятное предчувствие, что для России такие разработки как коту апельсины — Россия не знает что с ними делать,НИИ работают в никуда, технологии или забываются или продаются в Китай и США,но не используются в России.

    Нужен государственный российский банк технологий и знаний, который предоставляет нашим компаниям обучение и технологии, который собирает подобные открытия и создаёт коллегии хранителей технологий и учёных- связистов, кто изучает комбинации разных технологий.

    Без такой машины боюсь нет никакой пользы от НИИ.

    Отредактировано: Нина Бензина~13:46 19.01.25
    • 3
      Нет аватара termometrix
      19.01.2514:24:12

      Россия не знает что с ними делать

      Пока в мире никто не знает,что делать с этими полупроводниками.Здесь уже предстоит работа для технологов, которые должны оценить технологическую перспективность,целесообразность внедрения,изготовления,областей применения и хозяйственную значимость открытия на данный момент и материализовать открытие в работающую модель.

      Вообще путь от фундаментальных открытий, от фундаментальной науки даже до мелкосерийного производства и различных приложений очень длинный.

      Отредактировано: termometrix~16:59 19.01.25
      • 1
        Roman Wyrzykowski Roman Wyrzykowski
        19.01.2515:53:44

        В фирме Интел работают над приципиально новом транзисторе больше 10 лет — создали транзистор под названием MESO -показали его в 2021 году и уже 2025 год, а новые транзисторы нигде все равно не применяются. Совершенствуются традиционные транзисторы и пока этого хватает. Но все знают что нужно что-то новое и время принципиально нового подхода придет, но пока …

        • 2
          Нет аватара termometrix
          19.01.2516:50:36

          Вспомним, например, что основы радиотехники были заложены в конце XIX века, но массовое внедрение радиовещания произошло примерно пятьдесят лет спустя.

    • 1
      Vlad Armkash Vlad Armkash
      19.01.2515:13:12

      Возможность применения есть, а именно в устройствах фотоники при исследовании льдов спутника Юпитера — Европы    

      • 0
        Нет аватара termometrix
        19.01.2517:03:57

        В том числе,согласен с Вами.Вероятно, это открытие найдет применение во многих других областях, но пока мне сложно сказать, в каких и когда это произойдет.Также мне трудно сказать, будет ли когда-либо использовано данное открытие.Необходимы дальнейшие исследования и разработки в этом направлении.Как говорится, «время покажет».

    • 0
      Нет аватара termometrix
      19.01.2518:17:48

      Нужен государственный российский банк технологий и знаний, который предоставляет нашим компаниям обучение и технологии, который собирает подобные открытия и создаёт коллегии хранителей технологий и учёных- связистов, кто изучает комбинации разных технологий.

      Понимаю, что Вы имеете в виду.Хорошая идея.Согласен с Вами.

      Без такой машины боюсь нет никакой пользы от НИИ.

      Пока это открытие работает только на пользу человечества.Как и вся фундаментальная наука.

      продаются в Китай и США

      Там ситуация специфическая.Это самые большие рынки сбыта для технологии в мире и соотвественно вероятность массового внедрения новых коммерческих продуктов выше.Однако в США рынок по всей видимости достиг пределов постоянного расширения,соответственно внедрение новых технологий в качестве коммерческого продукта становится все более сложным, капиталоемким и даже нерентабельным.Кроме того, там афишируется новая индустриализация, которая подразумевает восстановление старых и трудоемких производств и отраслей в условиях нехватки столь много дополнительных трудовых ресурсов.Китайский рынок немного меньше, но китайская экономика и платежеспособной спрос страдают от другой проблемы, а именно от все еще высокой зависимости от экспорта товаров и зависимости от внешних рынков, зависимости от внешней конъюнктуры. Платежеспособность китайских потребителей по-прежнему ниже, чем у американских и западноевропейских потребителей,а от постоянного роста платежеспособности населения,прироста реальных доходов населения,зависит скорость массового внедрения новых коммерческих продуктов.

      Отредактировано: termometrix~20:23 19.01.25
    • 1
      Е.Юрий Е.Юрий
      20.01.2500:56:51

      Простите, случайно минуснул Ваш комментарий. Вы правы в том что необходима систематизация — нужно больше своих научных журналов. Пока все это находится в виде патентного каталога, но этого явно мало — нужны не периодические, а постоянные научно-производственные выставки, нужны демонстраторы технологий, а для этого нужно больше опытных производств при научных центрах — одно дело теория, а другое практика. Связка наука- производство должна быть непрерывная. Одного банка, как Вы пишите, — недостаточно, нужно то, что можно «потрогать» — на сегодняшний день мало создать, нужно ище и продемонстрировать, и здесь связка наука- опытное производство даст возможность расширить знания в области применений.

      Отредактировано: Е.Юрий~12:11 20.01.25
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,