Los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable NREL del Departamento de Energía descubrieron un uso de las perovskitas que va en contra del uso previsto del material híbrido orgánico-inorgánico.
Se ha realizado una investigación considerable en NREL y en otros lugares sobre el uso de perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas como célula solar. Se ha demostrado que los sistemas de perovskita son altamente eficientes para convertir la luz solar en electricidad. Experimentando con una perovskita de haluro de plomo, investigadores de NRELencontró evidencia de que el material podría tener un gran potencial para aplicaciones optoelectrónicas más allá de la energía fotovoltaica, incluso en el campo de las computadoras cuánticas.
hoy, Comunicaciones de la naturaleza publicó la investigación, Efecto rígido óptico de excitón dependiente de la polarización grande en perovskitas de yoduro de plomo. Los autores del artículo son Ye Yang, Mengjin Yang, Kai Zhu, Justin Johnson, Joseph Berry, Jao van de Lagemaat y Matthew Beard.
El descubrimiento se hizo por accidente, dijo Beard, y ocurrió mientras los investigadores investigaban los excitones en las perovskitas. La muestra se iluminó con un pulso láser corto cuya longitud de onda se sintonizó específicamente para evitar ser absorbida por la muestra. En cambio, la exposición provocóuna fuerte interacción de la luz con la perovskita, que produce una energía de transición desplazada conocida como efecto óptico Stark. El efecto ocurre en semiconductores, pero normalmente solo se puede observar a temperaturas extremadamente bajas en materiales de muy alta calidad y alto costo. Científicos de NRELpudieron observar el efecto con bastante facilidad a temperatura ambiente en materiales cultivados mediante procesamiento en solución.
Los investigadores del NREL utilizaron el efecto óptico Stark para eliminar la degeneración de los estados de espín excitónico dentro de la muestra de perovskita. Un electrón puede tener espines "hacia arriba" o "hacia abajo", y los electrones con espines opuestos pueden ocupar el mismo estado electrónico.La luz polarizada circularmente se puede usar para interactuar solo con uno de los estados de giro, cambiando su energía de transición.
El efecto óptico Stark posee aplicaciones prometedoras, incluido el potencial de usarse como un interruptor óptico ultrarrápido. Además, el efecto óptico Stark puede usarse para controlar o abordar estados de espín individuales, que se necesitan para la computación cuántica basada en espines.
Se necesita más investigación. Los investigadores deben demostrar que pueden controlar los estados de espín y abordar si los problemas de estabilidad que han obstaculizado el uso de perovskitas como células solares también son un factor en esta área.
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Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Energía Renovable . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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