Российские физики синтезировали полупроводник с необычной кристаллической решёткой

Стало известно о публикации в журнале Сhemistry of Materials работы физиков из СПбГУ в которой они сообщили о синтезе перспективного полупроводника для оптических и квантовых приложений. Соединение получено из немагнитного и неметаллического материала, но продемонстрировало свойства перовскитного полупроводника, что может найти применение в будущих солнечных панелях, лазерах и даже вычислениях.

Источник изображения: Сhemistry of Materials 2024

Исследование проводилось в лаборатории кристаллофотоники СПбГУ (Санкт-Петербургского государственного университета) совместно с учёными из Университета Крита под руководством профессора Джорджа Копидакиса. Синтезировал соединение старший научный сотрудник лаборатории кристаллофотоники СПбГУ Никита Иванович Селиванов. По сути это так называемый галогенидный перовскит — это полупроводник, отличающийся эффективным взаимодействием со светом, а также простым и доступным синтезом.

Материал с химической формулой (3-CF₃pyH)₂(3-CF₃py)Pb₃I₈ удивил учёных тем, что его кристаллическая решётка оказалась в виде узора, носящего среди физиков название «кагомэ» за свою необычную структуру в виде соединённых лучами шестиугольных сот. Именно по этой причине материал легче взаимодействует с фотонами и проявляет другие интересные оптические свойства. Например, он способен светиться в широком диапазоне волн при охлаждении жидким азотом до -196 °С.

Что с этим делать учёные пока точно не знают, но надеются найти материалу достойное применение. Необычная кристаллическая решётка открывает путь к проявлению топологических и квантово-механических явлений, что сегодня является предметом пристального интереса. Где-то должен произойти прорыв, и не исключено, что физики из СПбГУ и их коллеги с Крита подготовили для него почву своим открытием.

«Надеемся, что будущие эксперименты с внешним воздействием позволят подтвердить нашу гипотезу о том, что (3-CF₃pyH)₂(3-CF₃py)Pb₃I₈ является перспективным квантовым материалом», — сказал Консантинос Стомпос.