Der er gjort betydelige fremskridt inden for invers fotokonduktans

Valencia University (UV) forskere har ændret fotokonduktansen af ​​nanopartikler af wolframoxid (WO) ₃ ) på en kontrolleret måde. Dette har potentielle anvendelser inden for fotonik og optomekanik. Resultaterne er offentliggjort i Avanceret Videnskab .

Fotonduktans er et velkendt optisk og elektrisk fænomen, hvor et materiale bliver en bedre elektrisk leder efter at have absorberet lys. For mindre end et årti siden, forskere skabte de første materialer, der bliver mindre ledende efter at have været udsat for lys. Dette fænomen kaldes invers fotokonduktans (IPC). Det er en fotoresponsiv adfærd, der findes i få materialer, og som har potentielle anvendelser i udviklingen af ​​fotoniske og ikke-flygtige hukommelsesenheder med lavt strømforbrug. Effekten kunne også ekstrapoleres for at skabe nye typer sensorer, der kan justeres til forskellige spektrale egenskaber og til at blive printet direkte på plastiksubstrater.

Forskergruppen af ​​Daniel Errandonea har formået at kontrollere og modificere invers fotokonduktans i et hybridmateriale baseret på nanopartikler af wolframoxid med et overskud af negative ladninger (type n), dækket af et lag kobberoxid (CuO) med et overskud af positive ladninger (type p). Det har de opnået ved at udsætte materialet for høje tryk med en anordning kaldet en diamantcelle.

"Fra et praktisk synspunkt, hvad vi har gjort er at justere WO's fotorespons ₃ nanopartikler, både i størrelse og fortegn, simpelthen ved at ændre den krystallinske struktur (og følgelig de elektroniske egenskaber) ved at påføre højt tryk. Afhængigt af det påførte tryk, vi gør det sådan, at materialets ledningsevne stiger eller falder med belysning, "forklarer Errandonea.

Udgivet i Avanceret Videnskab , arbejdet analyserer fotokonduktans produceret ved højtryk på WO ₃ nanokuboider funktionaliserede med CuO nanopartikler. For at forstå fænomenet, forskerne brugte en række eksperimentelle teknikker, der krævede brug af store synkrotronstrålingsinstallationer. Som resultat, fotokonduktans blev ændret på en kontrolleret og reversibel måde, og oprindelsen af ​​IPC blev forstået. Dette er et kraftfuldt værktøj til at forbedre den optomekaniske ydeevne af ethvert hybridmateriale. Det giver også et værktøj til at forbedre ydeevnen af ​​fotovoltaiske enheder i fremtiden, og gennem absorption af solenergi, at generere energi ved at dele vand og nedbryde organiske forurenende stoffer.