Синтетические перовскиты находят новые сферы применения в наукоемких технологиях. Исследование американских ученых доказало преимущество гибридных материалов по сравнению с традиционными кремнием и металлами в производстве светодиодов, аккумуляторов и солнечных панелей.
В современных энергоемких технологиях разработка новых устройств для использования более эффективных и возобновляемых источников энергии находится на переднем крае научного поиска. Особенно интересен подход, связанный с использованием перовскитов Раддлсдена-Поппера — слоистого материала, состоящего из чередующихся слоев неорганических и органических компонентов. Эти материалы идеально подходят для производства светоизлучающих диодов (LED), накопителей энергии и солнечных панелей.
В недавнем исследовании, проведенном аспирантом Университета Юты Перри Мартином изучались процессы термозависимого спектроскопического поглощения и эмиссии, а также дифракция рентгеновских лучей при фазовых переходах перовскитов. Исследовательская работа под заголовком «Взаимосвязанные оптические и структурные свойства двумерных металлогалогенидных перовскитов при фазовых переходах» опубликована в журнале Matter.
Фазовый переход — это дискретное изменение одного состояния вещества в другое (например, от льда к жидкой воде). Некоторые вещества, включая природные и синтетические перовскиты, имеют несколько твердых состояний с различными свойствами.
Эксперименты продемонстрировали связь между фазовыми переходами и излучающими свойствами материала. Она представляет собой форму динамического контроля, или перестраиваемости, которая дает множество преимуществ для технологических применений. В частности, поскольку перовскиты содержат как органические, так и неорганические компоненты, органические слои претерпевают фазовые переходы, которые влияют на структуру соседних неорганических слоев. Взаимодействие органических и неорганических слоев кардинально изменяет свойства материала.
Перовскит представляет собой набор молекулярных цепочек, которые при комнатной температуре совместно кристаллизуются. При повышении температуры они расплавляются и становятся неупорядочеными, приобретая совсем иные электрохимические и излучающие свойства. Процесс плавления влияет на структуру неорганического компонента, который контролирует количество света, излучаемого материалом, и его длину волны.
Источник