Ориентация спина в неорганических полупроводниках

фотоэлементы_электроныУченые из Университета имени Фридриха-Александра Эрлангена-Нюрнберга (FAU) обнаружили, что электроны на переносе тока в некоторых структурах материалов ориентированы.

Таким образом можно было бы избежать процессов, которые ведут к потере энергии — например, в фотоэлементах — сообщают исследователи. Это наблюдение вносит существенный вклад в повышение понимания фундаментальных микроскопических процессов в фотоэлементах следующего поколения.

Электроны переносят электрический заряд. Кроме того, они несут в себе собственный момент импульса (спин), который превращает их в крошечные магниты. При использовании очень специфических эффектов спин можно ориентировать.

Ученые активно ищут материалы, в которых происходит такое ориентирование. Такие материалы в последние годы вызвали переполох своей высокой эффективностью в фотоэлементах, лазерах или светодиодах.

Впервые экспериментально доказана ориентация спина

В настоящее время в первый раз в эксперименте было доказано ориентирование спина в материале. При этом спин электрона ориентируется подобно стрелке компаса всегда перпендикулярно к электрическим полям, которые генерируются искажениями в материале.

«Результаты дают, с одной стороны, основу для объяснения и оптимизации до сих пор лишь частично понимаемой высокой эффективности фотоэлементов и лазеров из неорганических полупроводников перовскита,» сообщает университет. Благодаря ориентированности спина столкновения электронов с решеткой и другими электронами уменьшаются, при этом отмечаются меньшие потери тепла.

«С другой стороны, возможны совершенно новые применения, в которых сам спин манипулирует при подаче напряжения и используется в качестве хранилища данных или для арифметических операций.»

Результаты работы команды кафедры физики твердого тела из Эрлангена, видео конференции департамента материаловедения и Баварского Центра прикладных энергетических исследований опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Источник: http://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2016/kw34/forscher-weisen-dreh-von-elektronen-in-solarzellen-nach-ansatz-zur-vermeidung-von-energieverlusten.html

Контакты

ул.Космонавтов 81/6, г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
nfo@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik