Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Чистая энергия

Исследователи указали характер движения частиц, проводящих ток в перовскитах — материалах солнечных батарей будущего по версии журнала Science. Результаты, опубликованные в журнале Physics Review B, позволят ученым искать нужный состав перовскита не «вслепую», а имея представление о его фундаментальных свойствах.

Исследовательскими работами занималась международная команда ученых из МФТИ, Ростова-на-Дону, Китая, Германии и Франции.

Перовскиты — класс веществ, имеющих почти идеальную структуру, и это «почти» — самое полезное в них свойство. Благодаря своей неидеальности перовскиты — основа большинства современных высокотемпературных сверхпроводников. Они также позволяют делать гибкие солнечные батареи без использования редкоземельных металлов, чем сильно удешевляют технологию.

Чтобы понять, какие частицы являются проводящими, ученые прикладывали к образцам напряжение разной частоты, замеряя зависимость индуцируемого тока от частоты. Чтобы не пропустить никаких деталей, они мерили частотные и температурные зависимости проводимости и диэлектрической проницаемости в очень широком диапазоне частот (5 — 3000 см-1) и температур (10 — 300 К или −263 — 27 °C). Но даже этого оказалось недостаточно, чтобы понять, какие заряды ответственны за протекание электрического тока в этих соединениях. Поэтому было произведено сравнение свойств перовскитов с разным соотношением кальция (Ca) и празеодима (Pr).

В результате команда ученых во главе с руководителем лаборатории терагерцевой спектроскопии Борисом Горшуновым обнаружила, что в перовскитах, имеющих формулу Pr1-xCaxMnO3, существует проводимость, связанная с так называемыми поляронами.

Полярон — это электрон, который при своем распространении смещает ионы кристаллической решетки со своих мест собственным полем — «гнет» кристалл, действующий в ответ на электрон.

Перовскиты со своей почти идеальной структурой замечательно подходят для возникновения таких пар «кристалл-электрон». Более того, выяснилось, что они в большом количестве двигаются как единое целое — когерентно, то есть механизм проводимости является, что называется, зонным. Это значит, что проводимость осуществляется не путем перескока поляронов по локализованным состояниям, а практически в виде движения свободных частиц.

Теперь, с экспериментально подтвержденным знанием о виде и характеристиках проводящих частиц, исследования перовскитов должны получить мощный рывок и приблизить их масштабное коммерческое применение. Например, уже существует опытный образец высокоэффективной и дешевой установки по разделению воды на кислород и водород, основанной на перовскитах. Также они обладают отличными показателями для светодиодов, хотя пока работают лишь при температурах жидкого азота.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

ИИ может испортить карьеру юристам и адвокатам
Автоматизация
Разработан анализ крови, выявляющий 2 типа рака
Борьба с раком
Возняк и Серф конгрессменам: «Вы не понимаете, как работает Интернет»
Интернет для всех
Blue Origin осуществит первый коммерческий запуск в 2018 году
Кейсы
«У Amazon или Facebook в 2018 году появится свой банк»
Прогнозы
Электромобили
Германский автопром не сможет перейти на выпуск только электромобилей
Ford в 2021 году представит беспилотный гибрид
Кейсы
«Биткойн — это свидетельство недоверия к существующей системе»
Блокчейн
IBM выложила в сеть код для разработки ИИ-приложений
Искусственный интеллект
Квантовые технологии
Выполнено ключевое условие для создания квантового интернета
Напечатанные микроволокна помогут выращивать органы
Медицина будущего
Венгерский разработчик беспилотных систем готов бросить вызов Waymo
Беспилотники
Indiegogo поможет проводить ICO
ICO
Всемирный банк прекратит инвестиции в нефть и газ после 2019 года
Тренды
«Пример Китая показывает, что миру не нужна Кремниевая долина»
Мнения
«Я был не прав, когда продал свой биткойн за $140»
Криптовалюты
Российские ученые предложили заменитель золота для оптоэлектроники
Электроника
Synaptics представила бескнопочный аналог Touch ID
Тренды
«Только лень и незнание английского мешают развиваться профессионалу»
Иннополис
В США будут сажать за управление дроном в состоянии опьянения
Дроны в законе
Тренды
В мире строится 26 мегафабрик по производству аккумуляторов
Новый биопринтер печатает клетки для пересадки больным диабетом
Биотехнологии
Павел Дуров заработал $35 млн на биткойнах
Криптовалюты
Монополии Tesla на рынке солнечной кровли приходит конец
Идеи
Google Home научилась синхронизировать устройства умного дома
Умный дом
Искусственный интеллект
Ученые заглянули в «сознание» нейросети
Crispr применят для лечения наследственых заболеваний
Идеи
Чили становится центром дешевой возобновляемой энергетики
Тренды
Британские спецслужбы оценят риски биткойна
Блокчейн
Китайцы научились обходить запрет на торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ выведет систему образования из кризиса
Тренды
Создана новая технология 3D-печати более прочной и пластичной стали
3D-технологии
Блокчейн
«Люди берут кредиты, чтобы купить биткойны»
Готовимся к ICO. Инструкция, часть 2
ICO
Немецкие ученые разработали стабильный квантовый вентиль из кремния
Квантовые компьютеры
В МТИ разработали прибор, который избавит пациентов от уколов
Медицина будущего
Доказана эффективность лечения рака генно-модифицированными клетками
Борьба с раком
Мнения
Бывший вице-президент Facebook: «Соцсети разобщают людей»
2D-игры помогут выявить опасные наклонности алгоритмов
Идеи
Новый бионический протез управляет каждым пальцем по отдельности
Медицина будущего
Microsoft выпустила язык квантового программирования Q#
Квантовые компьютеры
Первая VTOL-гонка пройдет в 2019 году в австралийской пустыне
Летающие автомобили
Deloitte предсказывает рост киберспорта, цифровых транзакций и AR
Прогнозы
Искусственная ДНК помогает бороться с неизлечимым заболеванием
Биотехнологии
Россия выступила против добычи ископаемых на астероидах
Тренды
Новая стратегия уничтожения бактерий, вызывающих хронические инфекции
Медицина будущего
Электроника
Открыт новый метод получения электричества
Шесть областей, в которых люди уже проиграли ИИ
Обучение машин
В Иннополисе стартовал первый чемпионат DigitalSkills
WorldSkills