Создание долговечных и чувствительных датчиков для космического, исследовательского и медицинского оборудования будет способствоваться данными, полученными учеными УрФУ в составе научной группы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials.
Перовскиты уже находят применение в электронике, солнечных панелях и детекторах излучения, включая устройства для космических исследований. Тем не менее, самые чувствительные материалы, содержащие свинец и галогены, подвержены разрушению при воздействии высоких температур, повышенной влажности и постоянного потока частиц, отметил один из авторов исследования, заведующий лабораторией фотовольтаических материалов Уральского федерального университета Иван Жидков.
«Изучая процессы деградации, мы осознали, какие составы и толщина материалов обеспечивают стабильность перовскитов. Это открывает возможности для создания высокочувствительных детекторов и дозиметров, которые смогут функционировать при низком уровне облучения и сохранять свои характеристики длительное время», — подчеркнул Жидков.
Ученые УрФУ в сотрудничестве с коллегами из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН установили, что долговечность перовскитов существенно зависит от толщины слоя. Тонкие пленки (менее 10 мкм) разрушаются медленнее, в то время как слои толщиной около 1 мм обеспечивают максимальную чувствительность к гамма-излучению, но требуют дополнительной стабилизации.
«Ультратонкие пленки таких перовскитов могут применяться в солнечной энергетике, но для датчиков с более длительным сроком службы толщина менее 10 мкм не подходит. Для дополнительной стабилизации необходимо разрабатывать соединения цезия с легкими катионами: метиламмонием и формамидинием, которые не содержат металлов», — добавил Жидков.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Фото: hi-tech.mail.ru