Wissenschaftler entwickeln Methode zur schonenden Laserbearbeitung von Perowskiten im Nanomaßstab

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Wissenschaftler der Far Eastern Federal University (FEFU) haben in Zusammenarbeit mit Kollegen der ITMO Universität und Universitäten in Deutschland, Japan und Australien eine Methode zur präzisen, schnellen und qualitativ hochwertigen Laserbearbeitung von Halogenidperowskiten (CH3NH3PbI3) entwickelt, die vielversprechende lichtemittierende Materialien für Solarenergie, optische Elektronik und Metamaterialien darstellen.

Durch sehr kurze Laserpulse auf der Femtosekundenskala strukturiert, erwiesen sich Perowskite als funktionelle Nanoelemente von bisher unerreichter Qualität.

Ein verwandter Artikel wird in Small veröffentlicht.Perowskite wurden in der ersten Hälfte des 19.

Jahrhunderts im Ural (Russland) in Form eines Minerals entdeckt, das aus Kalzium-, Titan- und Sauerstoffatomen besteht.

Heute sind Perowskite aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften ein aufstrebendes Material für die Solarenergie und die Entwicklung von lichtemittierenden Geräten für die Photonik, d.h.

LEDs und Mikrolaser.

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Sie stehen an der Spitze der am genauesten untersuchten Materialien, die das Interesse wissenschaftlicher Gruppen aus der ganzen Welt wecken.Der größte Nachteil ist die komplizierte Verarbeitung.

Perowskite zersetzen sich leicht unter dem Einfluss eines Elektronenstrahls, von Flüssigkeiten oder Temperatur und verlieren dabei die Eigenschaften, an denen Wissenschaftler so interessiert sind.

Dies erschwert die Herstellung von funktionellen Perowskit-Nanostrukturen mittels gängiger Methoden wie der Elektronenstrahllithographie erheblich.Wissenschaftler der FEFU (Wladiwostok, Russland) und der ITMO-Universität (St.

Petersburg, Russland) schlossen sich mit ausländischen Kollegen zusammen und lösten dieses Problem, indem sie eine einzigartige Technologie für die Bearbeitung von organisch-anorganischen Perowskiten mit Femtosekunden-Laserpulsen vorschlugen.

Das Ergebnis waren hochwertige Nanostrukturen mit kontrollierten Eigenschaften.”Es ist sehr schwierig, herkömmliche Halbleiter wie Galliumarsenid mit einem leistungsstarken gepulsten Laser zu nanostrukturieren”, sagt Sergey Makarov, ein führender Forscher an der Fakultät für Physik und Ingenieurwissenschaften der ITMO Universität, “Die Wärme wird in alle Richtungen gestreut und….

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