Наилучших результатов кремний и перовскит достигают, когда работают сообща. Это происходит благодаря их способности поглощать свет из разных частей спектра излучения. Китайский производитель солнечных панелей JinkoSolar сообщил о достижении высокой эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую для тандемных фотоэлементов из перовскита и кремния на основе пластины n-типа. Новый рекорд — 33,34%. И потенциал для дальнейшего роста еще есть.
Прорыв в эффективности преобразования солнечной энергии для перовскитовых тандемных фотоэлементов был достигнут, как пишет PV Magazine, благодаря применению различных материалов и инноваций, включая технологию сверхтонких поликремниевых пассивированных контактов, новый метод светопоглощения, промежуточный слой рекомбинации с высокой светопроницаемостью и мобильностью носителя, а также благодаря эффективной технологии пассивации поверхности при помощи гибридных материалов.
Новое достижение — 33,34% — демонстрирует высокий потенциал перовскит-кремниевых тандемных фотоэлементов нового поколения, которые преодолевают ограничения эффективности однопереходных кремниевых фотоэлементов. Результаты испытаний новинки подтвердил Шанхайский институт микросистем и информационных технологий. Прошлое достижение JinkoSolar для фотоэлементов того же типа — 32,33%.
По подсчетам ученых из Германии, практическая эффективность преобразования для перовскитовых тандемных фотоэлементов в потенциале достигает 39,5%. Для преодоления этого значения придется вносить существенные изменения в архитектуру элемента, меняя бакминстерфуллерен на более прозрачный слой переноса электронов. Кроме того, нужно будет найти более прозрачную альтернативу слоям оксида олова-индия.
Достижение китайских ученых — не рекорд для перовскитовых тандемных фотоэлементов. Его удерживает с ноября 2023 года другой производитель из КНР, компания Longi, показавший элемент с производительностью 33,9%. А команда специалистов из университета KAUST Саудовской Аравии объявила за несколько месяцев до этого о разработке перовскит-кремниевого тандемного устройства с эффективностью 33,7%.
Источник: https://hightech.plus/

Устройство использует для преломления световых лучей квантовые эффекты. Физики из Университета Амстердама и Стэнфордского университета создали линзу толщиной в 0,6 нм или три атома из дисульфида вольфрама. В отличие от классических изогнутых линз новое оптическое покрытие плоское и использует для работы квантовые эффекты. Этот тип линз пригодится в очках и шлемах дополненной реальности.
Исследователи использовали однослойный дисульфид вольфрама и создали линзу, состоящую из концентрических кругов, фокусирующих свет с помощью дифракции, а не преломления. Эта конструкция — линза Френеля — была разработана еще в XIX веке и использовалась на маяках. Серия концентрических кругов концентрирует луч света в фокусной точке, жертвуя четкостью изображения, но позволяя использовать гораздо более тонкие линзы.
В линзах Френеля размер и расстояние между кольцами (по сравнению с длиной волны падающего на неё света) определяют фокусное расстояние. Конструкция, разработанная учеными, фокусирует красный свет на расстоянии 1 мм от линзы. Уникальные свойства тончайшей линзы зависят от квантовых эффектов, возникающих в материале.
Дисульфид вольфрама поглощает свет, отправляя электрон на более высокий энергетический уровень. Из-за сверхтонкой структуры материала электрон и положительно заряженная «дырка», которую он оставляет в атомной решетке, сохраняют связь друг с другом электростатическим притяжением, образуя «экситон». Эти экситоны быстро исчезают, когда электрон и дырка сливаются вместе и испускают свет.
Ученые обнаружили пик эффективности линз для определённых длин волн света, излучаемого экситонами. Хотя эффект наблюдается уже при комнатной температуре, при охлаждении линзы становятся ещё более эффективными. Уникальная особенность линзы заключается в том, что она фокусирует только световые лучи с определённой длиной волны, в то время как все остальные проходят сквозь материал без искажений. Это открывает возможности для использования линзы в приложениях дополненной реальности.
Линзу можно использовать в приложениях, где обзор через объектив не должен мешать, но небольшая часть света может быть использована для сбора информации, – Йорик ван де Гроеп, соавтор статьи.
Источник: https://hightech.fm/

Прежде чем квантовые компьютеры смогут начать быстро решать сложнейшие задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам, они должны научиться работать с миллионами взаимосвязанных кубитов. Двигаясь к этой цели, специалисты из США создали масштабируемую, модульную аппаратную платформу, интегрирующую тысячи кубитов в одну настраиваемую интегральную схему. Такая «квантовая система на чипе» позволяет точно управлять плотным массивом кубитов.
Команда инженеров из Массачусетского технологического института (MIT) выбрала из множества вариантов кубиты на центрах окраски алмаза, или NV-центрах. Это, фактически, искусственные атомы, способные переносить квантовую информацию. Поскольку центры окраски алмазов — твердотельные системы, изготовление кубитов сравнимо с современными технологиями производства полупроводников. Кроме того, они компактные и обладают относительно длительным временем когеренции, то есть периодом стабильности. Вдобавок, центры окраски алмазов можно соединять, или спутывать удаленно с другими кубитами, находящимися на большом расстоянии.
Считается, однако, что негомогенность центра окраски алмазов — это недостаток по сравнению с ионами или нейтральными атомами. Команде из MIT удалось обратить этот недостаток в преимущество, использовав разнообразие искусственных атомов, у каждого из которых своя спектральная частота. Это позволило наладить связь с каждым отдельным атомом при помощи напряжения, чтобы они резонировали с лазерным лучом.
Трудность заключалась в том, чтобы добиться такого эффекта в большом масштабе, сообщает MIT News. Преодолеть ее исследователи смогли, встроив большой массив кубитов в чипы КМОП. Этот чип можно снабдить встроенной цифровой логикой, которая быстро и автоматически меняет конфигурацию напряжения, обеспечивая контроль над кубитами и позволяя им достигать полного взаимодействия. Для создания КМОП, исследователи разработали техпроцесс переноса «микрочиплетов» на монтажную шину.
«Это компенсирует негомогенную природу этой системы, — пояснил Ли Линьсэн, главный автор статьи. — С этой платформой КМОП мы можем быстро и динамично настраивать частоты всех кубитов».
Таким методом исследовали собрали чип на 4000 с лишним кубитов, которые можно настроить на одну частоту, удерживая их спины и оптические свойства. Также они создали цифровую копию устройства, которая позволит лучше разобраться в причинах наблюдаемого феномена и определить, как повысить эффективность этой архитектуры. В будущем исследователи намерены оптимизировать производительность системы, взяв более качественные материалы для кубитов и разработав более точные процессы контроля.
Источник: https://hightech.plus/

Ученые из ГНЦ ТИСНУМ и МФТИ получили новые данные об электрических свойствах алмаза, легированного азотом. Это позволит разрабатывать новые электронные и опто-электронные устройства на основе таких материалов.
Статья опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Ученым и инженерам алмазы интересны прежде всего своими уникальными прочностными, оптическими, тепловыми и электрическими свойствами, используемыми в различных наукоемких приложениях, помимо алмазного инструмента. Это, например, мощные рентгеновские лазеры на свободных электронах, мощные источники СВЧ-излучения (гиротроны) и детекторы высокоэнергетических частиц на ускорителях различного типа.
Алмаз относится к классу широкозонных полупроводников. На основе алмазов, легированных бором и фосфором, разрабатываются компоненты высокопрочной (экстремальной) электроники с дырочным и электронным типом проводимости соответственно. В последние десятилетия значительно возрос интерес к алмазам, легированным азотом, поскольку азот-вакансионные центры в алмазе обладают уникальными квантовыми характеристиками, необходимыми в том числе для квантовой магнитометрии с беспрецедентно высокой чувствительностью.
Однако электронные свойства алмазов, легированных азотом, недостаточно полно изучены, главным образом ввиду высокой технической сложности изготовления экспериментальных образцов «электронного» качества. Они должны быть однородны по концентрации примесного азота и с минимальными концентрациями других примесей. Кроме того, алмазы должны быть достаточно крупных размеров. Это необходимо для проведения прецизионных исследований с помощью эффекта Холла — возникновения так называемого холловского напряжения (и тока) при приложении магнитного поля перпендикулярно основному направлению электрического тока в образце.
«Сложности в проведении подобных экспериментов на алмазах, легированных азотом, сопряжены еще и с высокими требованиями, предъявляемыми к качеству электрических контактов, изготовляемых на поверхности образцов. Кроме того, мы проводили измерения при достаточно высоких температурах (300–700 градусов) в защитной атмосфере высокочистого аргона. В целом подготовка и исследование серии уникальных крупных (пять карат) синтетических монокристаллов алмаза легированных азотом представляет собой достаточно сложный эксперимент мирового уровня. Данная работа потребовала применения современного высокоточного и высокочувствительного научного оборудования. У нас в ТИСНУМе и на базовой кафедре физики и химии наноструктур МФТИ все необходимое для этого есть», — рассказывает Сергей Буга, доцент кафедры физики и химии наноструктур МФТИ, главный научный сотрудник ГНЦ ТИСНУМ.
Исследователи из ТИСНУМ и МФТИ провели уникальные эксперименты и впервые измерили зависимости удельного сопротивления, концентрации и подвижности свободных электронов от температуры в алмазах, легированных азотом, в виде одиночных атомов замещения, которые обеспечивают электронный тип проводимости.
Основную группу синтетических алмазов, производимых в мире, составляют именно такие алмазы. И хотя доля такого типа алмазов среди всех природных кристаллов относительно невелика, порядка 0,1 процента, но при современных объемах добычи алмазов это очень большие количества. Поэтому полученные новые фундаментальные зависимости существенно пополняют знания о полупроводниковых свойствах как синтетических, так и природных алмазов.
«Алмаз — уникальный материал, который известен тысячи лет. Любые исследования в этой области, которые раскрывают какие-то новые сведения о таком классическом материале, будут полезны при создании новых электронных, оптоэлектронных, квантовых устройств, — комментирует Сергей Буга. — Например, коллеги из Японии уже создают диоды, транзисторы и микросхемы с использованием легированных азотом алмазов, а в России разрабатываются светодиоды и фемтосекундные лазеры на основе азот-вакансионных оптических центров в легированных азотом алмазах».

Источник: https://naked-science.ru/

В этом им помогла многокомпонентная гибридная запутанность
Физики из Китая и Финляндии осуществили практически идеальную квантовую телепортацию кубитов, несмотря на шум. Для этого они использовали многокомпонентную гибридную запутанность. Результаты исследования опубликованы в Science Advances.
При квантовой телепортации состояние квантового объекта (например, кубита) передается из одной точки пространства в другую без отправки непосредственно объекта. Для этого используют явление квантовой запутанности. В идеальном случае такая передача происходит без помех. Однако в реальном мире невозможно избавиться от постороннего шума и декогеренции, которые уменьшают максимальное расстояние и качество телепортации. Впрочем, некоторые ошибки ученые уже научились исправлять быстрее времени декогеренции.
Физики под руководством Ли Чуаньфэня (Chuan-Feng Li) и Юрки Пийло (Jyrki Piilo) из Научно-технического университета Китая в Хэфэе смогли преодолеть шум при квантовой телепортации.
Источник: https://nplus1.ru/

Исследователи из Университета Читкара в Индии утверждают, что им удалось улучшить стабильность и эффективность перовскитных солнечных элементов на основе олова с помощью метода под названием градирование ширины запрещенной зоны (bandgap grading). Он заключается в модификации толщины и характеристик поглощающего слоя из перовскита, что позволяет ему улавливать более широкий спектр фотонов.
Предложенная конфигурация достигла эффективности преобразования энергии 23,61% при параболическом подходе и 21,68% при линейном градиенте, а при замене некоторых компонентов превышает 24%.
Ученые использовали программное обеспечение для моделирования солнечных элементов SCAPS-1D, разработанное Университетом Гента, для симуляции новой конфигурации элемента. Они предположили, что в основе лежит бессвинцовый перовскитный материал на основе олова, известный как CsSnI3-xBrx. Затем ученые «настроили» поглощающий слой солнечного элемента, чтобы он захватывал больше света.
Изначально конструкция ячейки предусматривала подложку из фторированного оксида олова (FTO), электронный транспортный слой (ETL) на основе оксида церия (CeO2), поглощающий слой перовскита, дырочный транспортный слой (HTL) из меди, железа и олова (Cu2FeSnS4) и металлический контакт из золота (Au). Для ETL и для HTL исследователи установили одинаковую толщину — 100 нм. Толщина поглощающего слоя из перовскита варьировалась от 50 нм до до 500 нм с переменной энергией запрещенной зоны от 1,25 эВ до 1,78 эВ.
При испытаниях в условиях стандартного освещения предложенная конфигурация солнечных элементов достигла эффективности преобразования энергии 23,61% при параболическом подходе и 21,68% при линейном градиенте. При замене используемых материалов ETL и HTL на оксид олова (SnO2) и полистиролсульфонат (PEDOT: PSS) соответственно, эффективность элемента также превышает 24%.
По мнению ученых, их исследование открывают путь к созданию высокоэффективных, экологически безопасных и стабильных перовскитных солнечных элементов
Источник: https://hightech.plus/

Вместо сжигания ископаемого топлива для выплавки стали и приготовления цемента ученые из Швейцарии хотят использовать солнечное тепло. В исследовании, опубликованном в журнале Device, используется синтетический кварц для улавливания солнечной энергии при температуре свыше 1000°C, что демонстрирует потенциальную роль этого метода в обеспечении чистой энергией углеродоемких производств.
«Для борьбы с изменением климата нам необходимо декарбонизировать энергетику в целом. Люди склонны думать только об электричестве как об энергии, но на самом деле около половины энергии используется в виде тепла», – говорит автор работы Эмилиано Касати из ETH Zurich, Швейцария.
Стекло, сталь, цемент и керамика – основа современной цивилизации, необходимая для строительства всего – от автомобильных двигателей до небоскребов. На эти отрасли приходится около 25% мирового потребления энергии. Однако производство таких материалов требует температуры свыше 1000 °C и в значительной степени зависит от сжигания ископаемого топлива для получения тепла.
Исследователи изучили альтернативу чистой энергии с помощью солнечных приемников, которые концентрируют и накапливают тепло тысячами зеркал, следящих за солнцем. Однако эта технология не позволяет передавать солнечную энергию при температуре выше 1000°C.
Чтобы повысить эффективность солнечных приемников, Касати обратился к полупрозрачным материалам, таким как кварц, которые могут задерживать солнечный свет – это явление называется эффектом тепловой ловушки. Команда создала устройство, прикрепив синтетический кварцевый стержень к непрозрачному кремниевому диску в качестве поглотителя энергии. Когда устройство подвергли воздействию потока энергии, эквивалентного свету, исходящему от 136 солнц, температура пластины поглотителя достигла 1050°C, в то время как другой конец кварцевого стержня оставался при температуре 600°C.
«Предыдущие исследования смогли продемонстрировать эффект тепловой ловушки только до 170°C. Наша работа показала, что солнечная тепловая ловушка работает и при температурах гораздо выше 1000°C. Это очень важно для демонстрации ее потенциала в реальных промышленных приложениях», – говорит Касати.
Используя модель теплопередачи, команда также смоделировала эффективность теплового улавливания кварца при различных условиях. Тепловая ловушка достигает целевой температуры при более низких концентрациях с той же эффективностью или при более высокой тепловой эффективности при равной концентрации. Например, современный приемник имеет эффективность 40% при температуре 1200 °C, при концентрации 500 солнц. Приемник, экранированный 300 мм кварцем, достигает 70% эффективности при той же температуре и концентрации. Первый приемник требует концентрации не менее 1000 солнц для сопоставимой эффективности.
Сейчас Касати и его коллеги оптимизируют эффект тепловой ловушки и изучают новые области применения метода. Исследуя другие материалы, такие как различные жидкости и газы, они смогли достичь еще более высоких температур. Команда также отметила, что способность полупрозрачных материалов поглощать свет или радиацию не ограничивается солнечным излучением.
«Вопрос энергии является краеугольным камнем для выживания нашего общества. Солнечная энергия легко доступна, и технология уже существует. Чтобы действительно стимулировать ее внедрение в промышленность, нужно продемонстрировать экономическую целесообразность и преимущества этой технологии в масштабе», – говорит Касати.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Для этого они деформировали кристаллы для создания псевдомагнитных полей для фотонов
Физики зарегистрировали уровни Ландау для фотонов в фотонных кристаллах. Они деформировали кристаллическую решетку, чтобы создать аналог магнитных полей для фотонов. Обе статьи (1, 2) опубликованы в журнале Nature Photonics.
Электроны, удерживаемые в двумерной плоскости, двигаются по круговым орбитам под действием магнитного поля из-за силы Лоренца. Это движение квантуется, и энергетический спектр электронов распадается на дискретные состояния, которые называются уровнями Ландау. В частности, из-за этих плоских энергетических зон возникают целочисленные и дробные квантовые эффекты Холла. На фотоны сила Лоренца не действует, так как они не несут заряда. Однако фотоны можно заставить испытывать аналогичное воздействие — псевдомагнитные поля — если нарушить периодичность структуры фотонного кристалла.
Сразу две группы физиков — одна под руководством Микаэля Рехтсмана (Mikael C. Rechtsman) из Университета штата Пенсильвания, вторая в составе Рене Барчука (René Barczyk), Кобуса (Лоуренса) Койперса (L. Kuipers) и Эвольда Верхагена (Ewold Verhagen) из Центра Нанофотоники в Амстердаме и Дельфтского Технического Университета — одновременно и независимо опубликовали работы, в которых экспериментально обнаружили уровни Ландау для фотонов.
Источник: https://nplus1.ru/

Красноярские ученые предложили новую структуру для управления светом. Благодаря ее конструкции, включающей зеркала, жидкие кристаллы и золотые наночастицы, можно поглощать до 100% света и создавать инновационные оптические материалы и устройства. Например, идеальный стопроцентный поглотитель света.
Результаты исследования опубликованы в журнале Photonics.
Для разработки современных устройств солнечной энергетики, датчиков и излучателей, фотоприемников и лазеров необходимо проектировать и создавать новые функциональные элементы оптических устройств.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» предложили новую структуру для управления светом на микроуровне. Ее конструкция позволяет поглощать свет на 100%. Это открытие может стать важным шагом в развитии солнечной энергетики и других областей, где требуется эффективное преобразование световой энергии.
Ученые создали оптическую структуру, которая состоит из анизотропного зеркала, окруженного хиральным материалом — холестерическим жидким кристаллом, и метаповерхности – золотых наночастиц прямоугольной формы.
«Использование анизотропных зеркал, холестических жидких кристаллов и метаповерхности, состоящей из золотых нанокирпичей, отделенных от непрозрачной золотой подложки слоем диоксида кремния, обеспечивает уникальное сочетание оптических свойств, таких как управление поляризацией света, оптическая активность и плазмонный резонанс. Это позволяет создавать структуры с высокой степенью контроля над световыми волнами, что может привести к созданию новых, более эффективных и компактных устройств в области солнечной энергетики», – пояснил научный сотрудник лаборатории фотоники молекулярных систем Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Рашид Бикбаев.
Исследователи обнаружили, что в точке критического взаимодействия между модами поглощение света достигает 100%. Разработанная оптическая структура может применяться в области солнечной энергетики, где важно максимально эффективно преобразовывать солнечный свет в электричество.
«Мы обнаружили, что при определенных значениях периода метаповерхности она начинает поглощать свет очень эффективно. Это происходит, когда выполняется определенное условие, которое называется критическим условием связи. Когда критическое условие связи выполняется, свет взаимодействует с метаповерхностью таким образом, что она поглощает его практически полностью. Таким образом, предложенная структура для управления светом на микроуровне позволяет поглощать световые волны на 100%, что делает ее идеальным поглотителем счета. Эта характеристика является ключевым аспектом для повышения эффективности работы фотоприемников, датчиков, лазеров и других устройств», – рассказала Наталья Рудакова, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории фотоники молекулярных систем Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Канадский стартап запустил опытное производство солнечных панелей из перовскитового материала, который, при определенных условиях, предпочтительнее кремния в преобразовании света в электричество. Модули Solaires созданы специально для помещений с искусственным освещением и предназначаются для питания датчиков, беспроводных клавиатур, электронных замков и светодиодов.
Опытная линия будет выпускать в год 200 000 панелей размером 3,82×7,62 см. Главными потребителями, по мнению генерального директора компании Фабиана де Ла Фуэнте, станут представители автопрома, производители бытовой электроники, датчиков и осветительных приборов. Весь цикл производства будет полностью собственным, без привлечения сторонних компаний — в прошлом Solaires занималась продажей перовскитовых материалов.
«У нас есть все необходимое оборудование. Наш процесс производства включает изготовление жестких стеклянных подложек стык в стык технологией щелевого покрытия, трафаретной печати, лазерной абляции и ламинирования. Кроме того, у нас есть собственное оборудование для контроля качества и испытаний», — сказал директор.
Модули из перовскита созданы для работы внутри помещений и обладают эффективностью преобразования света 35%. Площадь апертуры имеющихся прототипов 17,22 кв. см, активная площадь 14,7 кв. см.
При искусственном освещении галогенными лампами в 1000 люкс панели достигают удельной мощности 0,15 мВт/см2 и максимальной мощности 2,2 мВт, пишет PV Magazine. При свете диодов в 1000 люкс удельная мощность равна 0,06 мВт/см2, максимальная мощность 0,9 мВт. Напряжение разомкнутой цепи — 4 В и 5 В, соответственно.
По мнению де Ла Фуэнте, тонкопленочная технология, в частности, перовскитовая, превосходит кремниевую в условиях искусственного освещения, благодаря свойствам этого кристаллического материала.
Источник: https://hightech.plus/

Новая прозрачная нанокерамика, которую синтезировали ученые УрФУ и УрО РАН, поможет создавать светоизлучающие устройства, датчики, сенсоры, устройства связи и лазеры. Она обладает достаточной оптической прозрачностью для пропускания квантов света, а также имеет хорошие люминесцентные свойства. Подробную информацию о новой нанокерамике и методах ее получения ученые опубликовали в журнале Ceramics international. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (№ 23-72-01024) и программы «Приоритет-2030». Экспериментальные работы проводились в Институте химии твердого тела УрО РАН в рамках государственного задания (АААА-А19-119031890025-9).
«Наша нанокерамика состоит из наночастиц алюминиево-магниевой шпинели. Для шпинели показатель преломления изотропен, поскольку кристаллическая структура сформирована кубической гранецентрированной кристаллической решеткой. Это позволяет снизить рассеяние в нанокристаллах и добиться улучшенных оптических характеристик. Также мы добавили металлы группы железа в качестве ионов активаторов, а именно ионы хрома, чтобы функционализировать керамику в красном спектральном диапазоне», — поясняет заведующий лабораторией радиационного контроля и твердотельной дозиметрии УрФУ Арсений Киряков.
Как добавляет Арсений Киряков, исследователи обнаружили, что кинетика фотолюминесценции составляет 4,74 миллисекунды. Этот показатель выше, чем у аналогичных разработок, и, кроме того, данный параметр является чувствительным к режимам синтеза, что позволяет управлять фотолюминесцентными характеристиками. Таким образом, физики получили оптически прозрачную нанокерамику, обладающую люминесцентными свойствами, которую можно использовать в различных областях — например, в оптоэлектронике или устройствах связи.
Прозрачная нанокерамика — это вид оптических материалов, который обладает способностью пропускать свет в видимой части спектрального диапазона, а также электромагнитные волны в УФ- и ИК-диапазонах. Для достижения оптической прозрачности, достаточной для пропускания света, необходимо избавиться от всевозможных дефектов — пустот, пор, микротрещин. Если дефекты слишком большого размера, то они ограничивают прозрачность керамики, в результате чего свет не проходит и рассеивается.
«Дефекты оказывают большое влияние на оптическую прозрачность материала. Дело в том, что глазами мы видим свет в диапазоне от 380 до 700 нанометров. Если дефекты будут соразмерны этому значению, то кванты света будут взаимодействовать с ними и рассеиваться, а материал в целом перестанет быть прозрачным», — объясняет Арсений Киряков.
Для создания прозрачной керамики ученые использовали неклассическую технологию. Традиционные способы предполагают нагревание керамики до 1,5 тыс. ℃ с одновременным давлением в 300 MPa, в результате чего наночастицы слипаются друг с другом, формируя крупные зерна. При таком подходе нейтрализуются макродефекты, увеличиваются границы зерен, вытесняются поры и в совокупности материал становится прозрачным. Однако у этого способа есть ряд недостатков, таких как сегрегация примеси на границе зерен, крайне широкое распределение зерен по размерам, а также он неэффективен с экономической точки зрения.
«Чтобы избавиться от дефектов и добиться оптической прозрачности, мы использовали технологию термобарического прессования. То есть мы спрессовали наночастицы между собой под высоким давлением, а температуру снизили до 600 ℃. В результате дефекты вытеснили за пределы границы зерен, при этом сохранив размер самих наночастиц», — поясняет Арсений Киряков.
В будущем физики проведут экспериментальные работы, которые помогут определить новые направления для улучшения эффективности нанокерамики.
Справка
Магниево-алюминиевая шпинель — это минерал, который состоит из оксидов магния (MgO) и алюминия (Al2O3).
Магниево-алюминиевая шпинель имеет твердость 8 по шкале Мооса, что делает ее очень твердым материалом. Она также обладает высокой устойчивостью к кислотам и щелочам, а также к высоким температурам, что делает ее полезным материалом в различных промышленных процессах. Этот материал особенно востребован в металлургии, химической промышленности, важен для создания изоляторов, подложек и других электрокомпонентов.
По данным Statista, в 2022 году размер рынка прозрачной нанокерамики составлял 548 млн долларов США. В 2016 году данный показатель составлял 194 млн долларов, то есть в два с лишним раза меньше.
Источник: https://scientificrussia.ru/

Страница 5 из 5

© 2024 Лазерная ассоциация

Поиск