Ученые сформировали в материале новый фотоэлектрический эффект

Новый фотоэлектрический эффект обнаружили ученые Политехнического института Ренсселера, 17 июня сообщает журнал Nature Nanotechnology.

Материаловеды впервые использовали градиент деформации, чтобы нарушить инверсионную симметрию. При этом выявилось новое оптоэлектронное явление в дисульфиде молибдена (MoS2).

Чтобы нарушить симметрию инверсии, ученые поместили провод из оксида ванадия (VO2) под лист MoS2. Дисульфид молибдена — гибкий материал, поэтому он деформировался по форме провода, при этом в его кристаллической решетке сформировался градиент.

Этот градиент, по словам ученых, нарушает инверсионную симметрию материала и позволяет управлять движением электронов внутри кристалла. При этом наблюдается уникальный фотоответ, наблюдаемый вблизи градиента деформации, который стимулирует протекание электрического тока через материал. Он известен как флексо-фотоэлектрический эффект, и его можно использовать для разработки новой и/или высокоэффективной оптоэлектроники.

«Это первая демонстрация такого эффекта в этом материале. Если у нас есть решение, при котором не выделяется много тепла при преобразовании фотона в электричество, то электронные устройства или схемы имеют потенциал для улучшения», — сказал Цзянь Ши, доцент кафедры материаловедения и инженерии в Политехническом институте Ренсселера.

Напомним, оптоэлектронные материалы, способные преобразовывать энергию света в электричество, а электричество в свет, имеют многообещающие перспективы в качестве светоизлучающих, собирающих энергию и чувствительных технологий.

Однако устройства, изготовленные из этих материалов, часто являются мало эффективными, теряя значительную полезную энергию в виде тепла. Чтобы преодолеть существующие пределы эффективности, необходимы новые принципы преобразования света в электричество.