Les scientifiques et collègues de l’Université d’Osaka au Japon ont trouvé un moyen de contrôler une interaction entre les factors quantiques qui pourrait grandement améliorer le transport de charge, conduisant à des cellules solaires in addition efficaces. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Character Communications.




L’ingénieur en nanomatériaux DaeGwi Kim a dirigé une équipe de scientifiques de l’Université d’Osaka, du RIKEN Middle for Emergent Make any difference Science et de l’Université de Kyoto pour étudier les moyens de contrôler une propriété appelée résonance quantique dans des structures en couches de factors quantiques appelées tremendous-réseaux.

« Notre méthode uncomplicated de réglage fin de la résonance quantique est une contribution importante à la fois aux matériaux optiques et au traitement des matériaux à l’échelle nanométrique », déclare Kim.


Les points quantiques sont des particules semi-conductrices de taille nanométrique avec des propriétés optiques et électroniques intéressantes. Lorsqu’ils sont éclairés, par exemple, ils émettent une forte lumière à température ambiante Lorsque les factors quantiques sont suffisamment proches les uns des autres, leurs états électroniques sont couplés, un phénomène appelé résonance quantique. Cela améliore considérablement leur capacité à transporter des électrons entre eux. Les scientifiques souhaitaient fabriquer des dispositifs utilisant cette conversation, notamment des cellules solaires, des systems d’affichage et des dispositifs thermoélectriques.

Cependant, ils ont jusqu’à présent trouvé difficile de contrôler les distances entre les details quantiques dans les constructions 1D, 2D et 3D. Les processus de fabrication actuels utilisent de longs ligands pour maintenir les factors quantiques ensemble, ce qui entrave leurs interactions.

Kim et ses collègues ont découvert qu’ils pouvaient détecter et contrôler la résonance quantique en utilisant des details quantiques de tellurure de cadmium connectés à de courts ligands N-acétyl-L-cystéine. Ils contrôlaient la length entre les couches de details quantiques en plaçant entre elles une couche d’espacement constituée de polyélectrolytes de cost opposée. La résonance quantique est détectée entre les details empilés lorsque la couche d’espacement est additionally mince que deux nanomètres. Les scientifiques ont également contrôlé la length entre les factors quantiques dans une seule couche, et donc la résonance quantique, en modifiant la focus des details quantiques utilisés dans le processus de stratification.

L’équipe envisage ensuite d’étudier les propriétés optiques des tremendous-réseaux de details quantiques réalisés en utilisant leur approche couche par couche. « C’est extrêmement important pour la réalisation de nouveaux dispositifs électroniques optiques fabriqués avec des tremendous-réseaux à points quantiques », déclare Kim.

Kim ajoute que leur méthode de fabrication peut être utilisée avec d’autres varieties de points quantiques et de nanoparticules solubles dans l’eau. « La combinaison de différents sorts de points quantiques semi-conducteurs, ou la combinaison de points quantiques semi-conducteurs avec d’autres nanoparticules, élargira les possibilités de conception de nouveaux matériaux », déclare Kim.