Charakterystyka polaronów jest określona. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Wyznaczone charakterystyki polaronów

19.01.2021

Naukowcy z Narodowego Laboratorium Akceleratorów Liniowych SLAC na Uniwersytecie Stanforda wykorzystali jeden ze swoich laserów rentgenowskich do śledzenia pochodzenia i powstawania tak zwanych polaronów oraz do pomiaru podstawowych cech tych formacji. Polarony to deformacje sieci krystalicznej materiału, które powstają wokół poruszających się swobodnych elektronów i znikają bez śladu po bilionowych częściach sekundy. Mimo tak krótkiej „żywotności” deformacje te, zdaniem naukowców, wpływają na niektóre właściwości materiału i zmieniają jego zachowanie, w szczególności reakcję na fotony światła, co jest szczególnie wyraźne w materiałach należących do klasy perowskitu.

Perowskity to przezroczyste materiały, których nazwa wywodzi się od perowskitu, naturalnie występującego przezroczystego minerału. Około dziesięć lat temu zauważono, że włączenie materiałów tej klasy do składu ogniw słonecznych może znacząco zwiększyć współczynnik konwersji światła na energię elektryczną. Jednak praca z tymi materiałami sprawia wiele problemów, materiały te są niestabilne, pod wpływem powietrza ulegają degradacji i szybko się psują, zawierają też ołów, metal toksyczny, którego nie należy dopuścić do ponownego kontaktu z otoczeniem .

Ale to właśnie w kryształach perowskitu, zsyntetyzowanych w jednym z laboratoriów Uniwersytetu Stanforda, po raz pierwszy zauważono polarony. W tym celu naukowcy wykorzystali LCLS (Linac Coherent Light Source), najpotężniejszy i najszybszy laser na swobodnych elektronach rentgenowskich, który jest w stanie obrazować wnętrze materiałów z rozdzielczością prawie atomową i rejestrować ruchy atomów w skali czasowej milionowa część miliardowej sekundy.

Podczas eksperymentu kryształ perowskitu oświetlano konwencjonalnym światłem laserowym, po którego impulsie natychmiast następował zsynchronizowany impuls lasera rentgenowskiego, co umożliwiało obserwację reakcji próbki materiału na światło. Stwierdzono, że materiał zaczyna reagować na światło z opóźnieniem mierzonym w dziesiątkach bilionowych sekundy. A reakcja materiału polega na rozpoczęciu powstawania deformacji polaronowych, które początkowo mają wielkość porównywalną z odległością między dwoma sąsiednimi atomami w sieci krystalicznej, a następnie szybko rozszerzają się do średnicy około 5 miliardowych metra , co w przybliżeniu odpowiada szerokości 10 warstw atomowych. Jednocześnie proces powstawania polaronu jest bardzo szybki, trwa zaledwie kilka pikosekund.

Zwiększone zainteresowanie naukowców tym zjawiskiem wyjaśnia, dlaczego polarony mogą być właśnie powodem, dla którego ogniwa słoneczne wykonane z hybrydowych perowskitów wykazują swoją wrodzoną wysoką wydajność. A wiedza o tym, jak te deformacje sieci krystalicznej powstają, rozwijają się, a także znając ich parametry, takie jak kształt, rozmiar i czas życia, pozwolą naukowcom znaleźć odpowiedzi na wiele pytań, co z kolei sprawi, że pole energii słonecznej będzie bardziej wydajne w przyszłości i opłacalne ekonomicznie.

<< Powrót: Oczyszczacz powietrza Huawei Smart Life 1Pro 19.01.2021

>> Naprzód: Rodzaje ciekawości 19.01.2021

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Orzechowe kontra Miedź 19.07.2008

W przemyśle często powstają odpady o dużej zawartości miedzi - na przykład w zakładach elektrolitycznych i oczywiście w hutnictwie metali nieżelaznych. Ten metal jest trujący dla dzikiej przyrody.

Specjaliści z University of Mersin (Turcja) oferują filtrowanie miedzi ze ścieków za pomocą drobno zmielonych łusek orzechów ziemnych. Te odpady z tureckiego przemysłu spożywczego sięgają dziesiątek ton. Po codziennym osadzaniu się wody o wysokiej zawartości miedzi w zbiorniku z łuskami orzechów ziemnych na dnie, trafia do niego 79% jonów miedzi, a w ciągu tygodnia wchłania się 95%.

Optymalne pH roztworu w tym przypadku wynosi pięć jednostek.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn