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

Еда будущего
Компания Just выводит на рынок мясо из пробирки
«Смертоносный» белок позволяет редактировать ДНК и РНК одновременно
Редактирование генома
«Секвенирование генома сегодня похоже на интернет 1980-х»
Секвенирование генома
Tesla построит в Канаде электросеть на основе энергии ветра
Идеи
Автоматизация уничтожит 20-25% рабочих мест в экономике США
Экономическое неравенство
Большинство работающих россиян поддерживают идею БОДа
Соцпособия будущего
Большинство ученых скрывают исходные данные своих ИИ-исследований
Искусственный интеллект
В Швейцарии токены приравняли к ценным бумагам
ICO
Как государства борются за «цифровых кочевников»
Экономика будущего
Шотландия может стать лидером в чистой энергетике к 2030 году
Чистая энергия
Facebook разоблачит интернет-троллей с помощью почтовых открыток
Кейсы
Waymo получила разрешение на запуск сервиса роботакси в США
Кейсы
Дисплей на коже покажет информацию о состоянии здоровья человека
Гибкая электроника
ICO
Павел Дуров собрал $850 млн в ходе предварительного ICO Telegram
БОД приведет к росту неполной занятости, а не безработицы
Безусловный основной доход
Колонизация Марса
NASA возвращается к идее ядерного двигателя для космических кораблей
«Вскоре мы не будем редактировать геном — мы просто распечатаем его»
Генетика
Tesla построит хранилища электроэнергии Powerpack в Нью-Йорке
Тренды
Play2Live проведет первый киберспортивный турнир с призами в криптовалюте
Блокчейн
Технология от Google определит местоположение звонящего в 911
Идеи
Black Rock предсказывает будущее экономики с помощью больших данных
Идеи
Из стволовых клеток создали вакцину против рака
Борьба с раком
Австралийский биохакер будет защищать права киборгов в суде
Биохакинг
Британская организация предлагает ввести БОД для рабочих
Соцпособия будущего
ОАЭ планируют отправить первую миссию на Марс в 2020 году
Космос
Идеи
Графеновый фильтр в один шаг очистил воду из Сиднейской бухты
«Яндекс» испытал беспилотный автомобиль на улицах Москвы
Кейсы
«Стволовые клетки — это загрузочный диск вашего организма»
Борьба со старением
CRISPR применят для диагностики
Тренды
В Австралии запустили крупнейшую в стране плавучую солнечную станцию
Солнечная энергетика
Квантовая физика
Физики из МТИ открыли новую форму света
Новая 3D-биопечать создает естественную среду для развития тканей
Биотехнологии
Intel создала квантовый компьютер в два кубита на кремниевом чипе
Квантовые компьютеры
В Дубае прошли испытания первых в мире автономных кабин
Автономный транспорт
Eviation обещает выпустить электросамолет к 2021 году
Идеи
Новый вид иммунотерапии поможет справиться с вирусом гриппа
Медицина
К 2020 году Boeing будет выпускать по самолету каждые 10 часов
Кейсы
Генное редактирование поможет бороться с умственной отсталостью
Биотехнологии
Starfighters подготовит первых космических туристов к полетам
Частный космос
Услуги блокчейн-консалтинга на Западе и в России
Блокчейн
Чикаго и Кливленд может соединить линия Hyperloop
Кейсы
Чистая энергия
Термальный резонатор получает энергию из колебаний температуры воздуха
ИИ научился фиксировать землетрясения лучше сейсмологов
Кейсы
Новая технология не позволит 3D-напечатанным стенам обрушиться
Строительная 3D-печать
Тим Кук: «Надеюсь дожить до момента, когда наличные выйдут из оборота»
Мнения
Дрон с жестким крылом EagleRay способен летать и плавать под водой
Дроны в законе
Открыт эффективный вид иммунотерапии рака кишечника
Борьба с раком
Dyson работает над целой линейкой электромобилей
Электромобили
Кейсы
В Сиэтле убрали с улиц камеры для слежки за гражданами