Найден новый способ преобразования света в электрический ток

Фотоэлектрические токи в Вейловских полуметаллах

Во множестве современных технологий, таких, как камеры, солнечные батареи и оптические коммуникации, используются различные типы преобразования света в электрический ток. В этих преобразованиях используются специальные материалы, имеющие фотоэлектрические свойства, и, вполне естественно, что ученые постоянно находятся в поисках новых типов таких материалов, которые могут обеспечить еще более высокую эффективность преобразования. В этом направлении работает и группа исследователей из Наньянского технологического университета, Сингапур, которой недавно удалось обнаружить совершенно новый способ преобразования, обеспечиваемый материалами из класса так называемых Вейловских полуметаллов.

Ученые экспериментировали с дителлуридом вольфрама и тетрателлуридом тантала-иридия, которые оба принадлежат к упомянутому выше классу материалов. «Эти материалы сами по себе демонстрируют пространственную асимметрию структуры их кристаллической решетки» — пишут исследователи, — «Из этого вытекают интересные физические свойства, которые должны снабдить материалы достаточно высокими фото- и термоэлектрическими свойствами».

Первые этапы исследований позволили ученым только определить суммарное количество электричества, производимое материалом при его освещении светом. Но позже ученые задались тонкостями происходящих в материалах процессов, для чего они произвели визуализацию циркулирующих потоков электричества.

«В этой части исследований мы использовали квантовые датчики магнитных полей, построенные на базе азотной вакансии в кристалле алмаза» — пишут исследователи, — «Данные от этих датчиков позволили нам составить полную картину направления и полярности движения потоков электрического тока».

Фотоэлектрические токи в Вейловских полуметаллах #2

Полученный «снимок» показал, что электрические токи формируют нечто вроде четырех «лепестков», завихрений, вокруг точки освещения материала. И если поместить токосъемники в определенных местах этих завихрений, то можно получить положительный, отрицательный или нулевой электрический потенциал.

«Эти изображения, которые мы видим в первый раз в истории науки, позволили определить, что фотоэлектрические токи происходят в результате удивительного анизотропного фототеромоэлектрического эффекта» — пишут исследователи, — «Оказывается, в среде Вейловских полуметаллов имеются различия между направлениями преобразования тепла в электрический ток».

Также ученые определили, что проявление анизотропного фототеромоэлектрического эффекта не связано с асимметрией кристаллической решетки Вейловских полуметаллов, и, следовательно, такой же эффект может наблюдаться и в материалах других классов.

В своих дальнейших исследованиях ученые собираются увеличить чувствительность и разрешающую способность созданного ими уникального «токового микроскопа», после чего можно будет заняться изучением аналогичных процессов в среде других экзотических материалов.

Ключевые слова:
Свет, Преобразование, Материал, Электричество, Ток, Полуметалл, Вейл, Датчик, Квантовый

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Новая технология превращения солнечного света в электрический ток — использование золотых наночастиц.
  • Ученые IBM разработали высокоэффективные солнечные элементы, не содержащие дорогих материалов.
  • Ученые нашли способ 20-тысячекратного увеличения яркости фотолюминесцентного свечения двухмерного полупроводникового материала
  • Дешевые в производстве солнечные батареи достигли рекордного показателя эффективности преобразования в 19%.
  • Компания Heliatek изготовила органические солнечные батареи, обладающие рекордным уровнем эффективности
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Компанией HP создан первый в своем роде лазер-мемристор
    Исследователи из Hewlett Packard Labs, лаборатории, в которой был создан первый реальный мемристор, изобрели новую вариацию этого устройства - мемристорный лазер. Длина волны излучения ...
    Объединение сверхпроводимости со спинтроникой на границе двух материалов открывает совершенно новые перспективы
    Когда два региона из сверхпроводящего материала разделены тонким слоем не сверхпроводящего материала, возникает известный квантовый эффект, эффект Джозефсона, благодаря которому два региона объединяются и ...
    Крошечные и невероятно яркие — ученые создали новый тип наноразмерных светодиодов
    Группа исследователей, возглавляемая учеными из американского Национального института стандартов и технологий (NIST), создала светодиодный источник света совершенно нового типа. Эти крошечные светодиоды демонстрирую невероятно ...
    Создан «невозможный» фотодатчик, демонстрирующий эффективность в 200 процентов
    Ученые из Технического университета Эйндховена, Нидерланды, создали датчик, который преобразовывает свет в электрический сигнал с 200-процентной эффективностью. И для того, чтобы добиться "невозможного" уровня ...
    Создан самый маленький и самый эффективный акустический усилитель
    Ученые из Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Laboratories) создали то, что можно назвать самым маленьким и самым эффективным акустическим усилителем в мире. В основе ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика