Une équipe de physiciens de la Florida State University a trouvé un moyen de stabiliser la couleur de la lumière émise par une classe prometteuse de matériaux de nouvelle génération qui, selon les chercheurs, pourraient constituer la base de technologies optoélectroniques efficaces et plus rentables capables de transformer la lumière en électricité. ou vice versa.

La recherche est publiée dans Communication Nature .

"Ce travail particulier résout un problème critique qui a inhibé le développement d'applications viables basées sur ces matériaux, " a déclaré le professeur adjoint de physique Hanwei Gao.

Gao et le doctorant en physique Xi Wang travaillaient avec une classe de matériaux appelés pérovskites aux halogénures. Les chercheurs pensent que ces matériaux ont un grand potentiel pour les technologies optoélectroniques car ils sont peu coûteux à obtenir et très efficaces. Cependant, dans ces technologies, les scientifiques doivent pouvoir régler la bande interdite ou la couleur de l'émission lumineuse. Dans les pérovskites aux halogénures, cela a été un peu délicat.

L'accord des couleurs a toujours été possible avec les pérovskites aux halogénures, mais ce n'est pas stable. Par exemple, un appareil avec ce matériau peut briller d'une couleur comme le jaune, mais passe ensuite rapidement au rouge s'il est éclairé en continu par la lumière UV.

"Lorsque vous le concevez, tu veux que ça se passe comme tu t'y attends, " a déclaré Wang.

Gao a ajouté :"Si vous achetez une ampoule jaune, vous ne serez pas content s'il brille de rouge après quelques utilisations."

Gao et Wang, avec leurs collaborateurs Yan Xin, chercheur au Laboratoire National des Champs Magnétiques Élevés, et le professeur Shangchao Lin de l'Université Jiao Tong de Shanghai en Chine, découvert comment le stabiliser.

Mais, c'était presque un accident, ils ont dit.

Gao et Wang ont initialement entrepris de fabriquer un film de pérovskite aux halogénures de meilleure qualité, plus lisse et plus uniforme que les échantillons existants. Ils ont intégré des nanocristaux dans une matrice spéciale dans leur échantillon. Ils n'étaient pas préparés à ce que cela affecte la bande interdite, ou la propriété physique qui détermine la couleur de la lumière émise ou absorbée par le matériau.

"Nous travaillions sur cette approche synthétique et cette nanostructure qui en faisait partie, " dit-il. " Ensuite, nous avons remarqué que les couleurs ne changeaient pas. "

Cette nanostructure unique a transformé les matériaux auparavant instables en matériaux extrêmement stables même lorsqu'ils sont stimulés par la lumière UV concentrée 4, 000 fois plus intense que le rayonnement solaire.

Gao et Wang ont déclaré qu'ils espèrent que d'autres chercheurs dans le domaine poursuivront leurs travaux en examinant d'autres comportements électriques avec cette structure composite.