Открыт новый полупроводник с кристаллической решеткой в виде японского узора

Ученые СПбГУ вместе с коллегами из Университета Крита открыли новый полупроводник. Он похож на перовскит и имеет кристаллическую решетку в виде шестиугольных сот.

Исследование проводилось в лаборатории кристаллофотоники СПбГУ, которая была создана благодаря программе мегагрантов Министерства науки и высшего образования России.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Сhemistry of Materials.

Галогенидные перовскиты — это полупроводники, которые хорошо взаимодействуют со светом. Их можно дешево и просто изготовить. Поэтому их используют в устройствах фотоники и оптоэлектроники: от солнечных батарей до лазеров.

Перовскитные кристаллы похожи на каркас из соединенных вершинами октаэдров с полостями внутри. Эти полости заполнены маленькими катионами — положительно заряженными частицами. Ученые создают разные перовскитоподобные кристаллы, соединяя их не только вершинами, но и ребрами или гранями.

При синтезе материалов ученые используют большие органические катионы, например катион 3-цианопиридиния. С его помощью ученые из Санкт-Петербурга смогли сделать стабильной решетку постперовскита.

Благодаря необычной структуре решетки эти соединения обладают новыми свойствами. Они связаны с квантово-механическими и топологическими эффектами.

Старший научный сотрудник лаборатории кристаллофотоники СПбГУ Никита Селиванов создал новое вещество (3-CF3pyH)2 (3-CF3py)Pb3I8. Оно похоже на другие соединения, но имеет особую структуру, напоминающую пчелиные соты или традиционный японский узор «кагомэ».

В этих «сотах» чередуются нейтральные молекулы и органические катионы.

Мы изучали этот необычный материал и обнаружили, что при комнатной температуре он не светится. Но когда мы охладили его до температуры жидкого азота, которая составляет −196 градусов по Цельсию, он начал ярко светиться разными цветами, — рассказала инженер-исследователь лаборатории кристаллофотоники СПбГУ Анна Самсонова.

Ученые из Университета Крита под руководством профессора Джорджа Копидакиса смоделировали электронные свойства «сот». Они рассчитали электронную зонную структуру и обнаружили зоны, которые называются „кагомэ“ и находятся рядом с зоной проводимости.

Профессор Консантинос Стомпос из лаборатории кристаллофотоники СПбГУ и Университета Крита сказал, что эти зоны удивили ученых, потому что обычно их не находят в материалах, которые не проводят электричество и не притягивают магниты.

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.

Ранее ученые сообщили об изобретении прозрачных полупроводников.

Иллюстрация: Схема кристаллической решетки нового полупроводника в виде узора «кагомэ». Источник: СПбГУ.

16.01.2025


Подписаться в Telegram



Хайтек

От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP

В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —...

CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее

Передовая роботизированная система CARMA II ус...

Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+

Инженеры из MIT придумали, как сдела...

Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры

Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны...

Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов

Ученые Томского политехнического университета ...

Свет из земли: как глина превратилась в дисплей
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей

Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м...

В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии

В Национальном исследовательском ядерном униве...

Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям

Комментирует профессор Майя Вергниори, которая...

Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов

Катайский насосный завод, который находится в&...

Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»

Исследователи из Томского политехническог...

Science Advances: Ученые сумели подключить электроды к клеткам
Science Advances: Ученые сумели подключить электроды к клеткам

Исследователям из Университета Линчепинга...

Small Methods: Сублимация кристаллов диарилэтена — контроль над формой
Small Methods: Сублимация кристаллов диарилэтена — контроль над формой

Фотомеханические материалы из фотохромных...

Квантовые датчики обеспечат технологическую революцию к 2045 году
Квантовые датчики обеспечат технологическую революцию к 2045 году

Квантовые датчики находятся в авангарде т...

Стало известно, зачем ЕС инвестирует 24 млн евро в полупроводники
Стало известно, зачем ЕС инвестирует 24 млн евро в полупроводники

Европейский союз предпринимает решительные шаг...

В МИФИ создали интеллектуальную систему контроля работы 3D-принтеров
В МИФИ создали интеллектуальную систему контроля работы 3D-принтеров

Сотрудники Снежинского физико-технического инс...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске