Xorijiy OAV xabarlariga ko'ra, yorug'lik chiqaruvchi diodlar (LED) yorug'lik sanoatining noma'lum qahramonlari hisoblanadi. Ular samarali ishlaydi, kamroq issiqlik chiqaradi va uzoq vaqt xizmat qiladi. Endi olimlar iste'molchi elektroniği, tibbiyot va xavfsizlik sohasidagi LED ilovalarini yanada samarali va uzoq umr ko'rishi uchun yangi materialni o'rganmoqdalar.
AQSh Energetika vazirligi (DOE) Argonne milliy laboratoriyasi, Brukxaven milliy laboratoriyasi, Los Alamos milliy laboratoriyasi va SLAC milliy tezlatgich laboratoriyasi tadqiqotchilari bu turdagi LED titan rudali nanokristallari uchun barqaror kaltsiy tayyorlaganliklari haqida xabar berishdi. Tayvan, Xitoy tadqiqot institutlari ham ushbu tadqiqotga o'z hissalarini qo'shdilar.
Perovskite-bu maxsus kristalli tuzilishga ega, yorug'lik yutish va lyuminesans xususiyatlariga ega bo'lgan va quyosh batareyalari va turli detektorlarni o'z ichiga olgan energiyani tejaydigan bir qator ilovalarda juda foydali bo'lgan material turi.
Garchi perovskit nanokristallari yangi turdagi LED materiallarga asosiy nomzod bo'lsa -da, ular sinovlarda beqarorligini isbotladilar. Tadqiqot guruhi metall organik ramka yoki qisqacha MOF deb nomlangan gözenekli tuzilishda nanokristallarni barqarorlashtirdi. Er yuzida mavjud bo'lgan va xona haroratida ishlab chiqarilgan ko'plab materiallarga asoslanib, bu LEDlar bir kun kelib arzonroq televizorlar va maishiy elektronika, shuningdek, yaxshiroq gamma-nurli tasvir uskunalari, hatto tibbiy, xavfsizlik va skanerlash uchun o'zini himoya qilish imkonini beradi. ilmiy tadqiqotlar. Quvvatli rentgen detektori.
& quot; Biz barqarorlik muammosini MOF tarkibidagi perovskit materialini kapsulyatsiya qilish yo'li bilan hal qildik," - dedi DOGE foydalanuvchilar uchun qulayliklar idorasi, Argonnadagi Nanomateriallar markazi (CNM) olimi Xuedan Ma." Bizning tadqiqotlarimiz shuni ko'rsatadiki, bu usul bizga lyuminestsent nanokristallarning yorqinligi va barqarorligini sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi.&tirnoq;
AQShning Los -Alamos universiteti JR Oppenxaymer sobiq doktoranti Szinxan Tsay: "MOFda perovskit nanokristallarini birlashtirishning qiziqarli kontseptsiyasi kukun shaklida isbotlangan, ammo biz buni birinchi marta muvaffaqiyatli qo'shdik. LEDning chiqaruvchi qatlami. .&tirnoq;
Nanokristalli LEDlarni ishlab chiqarishga bo'lgan oldingi urinishlar nanokristallarning istalmagan hajm fazasiga qaytishi bilan to'sqinlik qildi, bu esa nanokristallarning afzalliklarini yo'qotdi va amaliy LED sifatida potentsialini zaiflashtirdi. Ommaviy moddalar milliardlab atomlardan iborat. Perovskitlar kabi materiallar nanometr bosqichida bir necha dan bir necha minggacha atomlardan tashkil topgan, shuning uchun ular boshqacha yo'l tutishadi.
Tadqiqot guruhi yangi uslubida nanokristallarni MOF matritsasida yasab, stabillashtirdi, xuddi tennis to'pi tikanli sim bilan o'ralganidek. Ular ramkada qo'rg'oshin tugunlarini metall prekursorlari va halogen tuzlarini organik materiallar sifatida ishlatgan. Tuzli halid eritmasi tarkibida metil ammoniy bromidi mavjud bo'lib, u ramkada qo'rg'oshin bilan reaksiyaga kirishadi va nanokristallarni qo'rg'oshin yadrosi atrofida matritsada yig'adi. Matritsa nanokristallarni bir -biridan ajratib turar ekan, ular o'zaro ta'sir qilmaydi va buzilmaydi. Bu usul eritma bilan qoplash usuliga asoslangan bo'lib, u noorganik LEDlarni ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladigan vakuum jarayonidan ancha arzon.
MOF stabilizatsiya qilingan LEDlar yorqin qizil, ko'k va yashil chiroqlarni va har bir yorug'likning turli xil ranglarini ishlab chiqarishi mumkin.
Los -Alamos milliy laboratoriyasi yaxlit nanotexnologiya markazining olimi Vani Nie shunday dedi:" Bu ishda biz birinchi marta MOFda barqaror bo'lgan perovskit nanokristallarining yorqin va barqaror LEDlarini yaratishini ko'rsatdik. har xil ranglar. . Biz har xil ranglarni yaratishimiz, ranglarning tozaligini yaxshilashimiz va fotoluminesans kvant rentabelligini oshirishimiz mumkin, bu materiallarning nurli qobiliyatining o'lchovidir.&tirnoq;
Tadqiqot guruhi Aronne shahridagi Advanced Photon Source (APS) -DOE&39-sonli ilmiy foydalanuvchilardan foydalanish idorasidan foydalanib, perovskit materiallarida o'zgarishlarni aniqlashga imkon beradigan rentgen nurlarini yutish spektroskopiyasini o'z vaqtida aniqladi. vaqt o'tishi bilan. Tadqiqotchilar materialdagi elektr zaryadlarining harakatini kuzatishi va yorug'lik chiqqanda paydo bo'ladigan muhim ma'lumotlarni tushunishi mumkin.
& quot; Biz bunga faqat kuchli yagona rentgen pulsi va APSning yagona vaqt tuzilishi orqali erishishimiz mumkin," -dedi Argonne rentgen fanlari bo'limi boshlig'i Xiaoyi Zhang." Biz mayda perovskit kristallaridagi zaryadlangan zarralarni kuzata olamiz. ning pozitsiyasi.&tirnoq;
Chidamlilik testida material ultrabinafsha nurlanishida, issiqlik va elektr maydonida yaxshi ishlaydi, uning tanazzulini va yorug'lik samaradorligini yo'qotmaydi, bu televizor va radiatsiya detektori kabi amaliy dasturlarning asosiy shartidir.
