Argonne-forsker studerer, hvad der får kvanteprikker til at blinke

Kvanteprikker er små halvlederpartikler, der har unikke optiske og elektroniske egenskaber. De bliver undersøgt til brug i en række forskellige applikationer, såsom solceller, lysdioder (LED'er) og lasere.

En af udfordringerne ved at bruge kvanteprikker er, at de kan blinke eller udsende lys med mellemrum. Dette blink kan være forårsaget af en række faktorer, herunder defekter i quantum dot-materialet, tilstedeværelsen af ​​urenheder og temperaturen.

Argonne National Laboratory-forsker Dr. Mariana Berciu studerer, hvad der får kvanteprikker til at blinke. Hun bruger en kombination af eksperimentelle og teoretiske teknikker til at undersøge mekanismerne bag blinken. Hendes arbejde kunne føre til udviklingen af ​​nye måder at kontrollere og forhindre blinkning på, hvilket ville gøre kvanteprikker mere nyttige til en række forskellige applikationer.

Blinkende kvanteprikker

Kvanteprikker er typisk lavet af halvledermaterialer, såsom cadmiumselenid (CdSe) eller indiumphosphid (InP). De er typisk kun få nanometer store, hvilket er omkring 100.000 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår.

På grund af deres lille størrelse har kvanteprikker unikke optiske og elektroniske egenskaber. For eksempel kan de udsende lys i forskellige farver, afhængigt af deres størrelse og sammensætning. Denne egenskab gør dem til lovende kandidater til brug i en række forskellige applikationer, såsom solceller, LED'er og lasere.

Men en af ​​udfordringerne ved at bruge kvanteprikker er, at de kan blinke eller udsende lys med mellemrum. Dette blink kan være forårsaget af en række faktorer, herunder defekter i quantum dot-materialet, tilstedeværelsen af ​​urenheder og temperaturen.

Dr. Mariana Bercius forskning

Dr. Mariana Berciu er en Argonne National Laboratory-forsker, som studerer, hvad der får kvanteprikker til at blinke. Hun bruger en kombination af eksperimentelle og teoretiske teknikker til at undersøge mekanismerne bag blinken.

En af de eksperimentelle teknikker, som Dr. Berciu bruger, er fotoluminescensspektroskopi. Denne teknik involverer at skinne et lys på en kvanteprikprøve og måle det lys, der udsendes. Emissionsspektret kan give information om kvanteprikkens energiniveauer og mekanismerne bag blinken.

En anden eksperimentel teknik, som Dr. Berciu bruger, er tidsopløst fotoluminescensspektroskopi. Denne teknik involverer at skinne en pulserende laser på en kvanteprikprøve og måle det lys, der udsendes over tid. Det tidsopløste emissionsspektrum kan give information om kvanteprikkens blinkende dynamik.

Ud over eksperimentelle teknikker bruger Dr. Berciu også teoretiske teknikker til at undersøge mekanismerne bag blinken. Hun bruger kvantemekanik til at modellere den elektroniske struktur af kvanteprikker og til at beregne hastigheden af ​​blinke.

Anvendelser af Dr. Bercius forskning

Dr. Bercius forskning kan føre til udviklingen af ​​nye måder at kontrollere og forhindre at blinke. Dette ville gøre kvanteprikker mere nyttige til en række forskellige anvendelser, såsom solceller, LED'er og lasere.

For eksempel i solceller kan blinke reducere effektiviteten af ​​cellen. Ved at forhindre blinkning ville det være muligt at øge effektiviteten af ​​solceller og gøre dem mere omkostningseffektive.

I lysdioder kan blinkende få lyset til at flimre. Ved at forhindre blink, ville det være muligt at skabe LED'er, der udsender et konstant lys.

I lasere kan blink få laseren til at producere lysimpulser i stedet for en kontinuerlig stråle. Ved at forhindre blinkning ville det være muligt at skabe lasere, der producerer en kontinuerlig lysstråle.

Dr. Bercius forskning er med til at fremme forståelsen af ​​kvanteprikker og deres anvendelser. Hendes arbejde kan føre til udviklingen af ​​nye teknologier, der bruger kvanteprikker til at forbedre effektiviteten af ​​solceller, ydeevnen af ​​lysdioder og pålideligheden af ​​lasere.