Un article évalué par des pairs basé sur l'étude a été publié récemment sur la couverture de la revue ACS Photonique .
Des travaux antérieurs sur le réglage de la quantité de matériaux légers absorbés ont été limités par les propriétés inhérentes des métaux purs.
"Pensez à la lumière du soleil qui capture l'argent de votre montre-bracelet et projette ces petits points dansants sur le mur à côté de votre bureau. Les longueurs d'onde de la lumière nécessaires pour produire cet effet sont toujours dans la même plage. C'est ce qu'on appelle une réponse optique prédéterminée, et il a limité la capacité des chercheurs à changer la quantité de lumière absorbée dans un appareil fait de métaux purs tels que l'or, argent, et cuivre, " a expliqué Marina Leite, professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux à l'UMD et auteur correspondant de l'article.
Pour surmonter cette limite, Leite et Chen Gong, étudiant diplômé à l'UMD et co-auteur de l'article, ont étudié comment les processus d'alliage de ces métaux nobles affectent leur réponse optique pour identifier des combinaisons qui améliorent ou inhibent l'absorption de la lumière.
"Ce travail est un exemple parfait de la puissance de la science et de l'ingénierie des matériaux :nous avons découvert un moyen de contrôler et de modifier les propriétés optiques des métaux en les mélangeant. Ces alliages obtiennent une fonctionnalité unique qui n'est pas réalisable avec leurs homologues purs, ce qui en fait un meilleur, outil plus puissant pour une réponse optique accordable que l'or, argent, ou cuivre seul, " dit Leite.
Marina Leite devant un microscope optique à balayage en champ proche, utilisé pour mesurer comment les nanostructures en alliage métallique interagissent avec la lumière. Crédit :Earl Zubkoff
"Nos résultats sont pertinents pour mes collègues qui travaillent sur des appareils photoniques, des composants pour créer, manipuler, ou détecter la lumière, car ces dispositifs dépendent fortement de l'accordabilité de la réponse optique de leurs blocs de construction, " ajouta Leite.
Jérémy Munday, professeur assistant en génie électrique et informatique à l'UMD, est d'accord. "Mes collègues et moi avons travaillé pour augmenter l'efficacité des cellules solaires, spécifiquement en explorant l'utilisation de dispositifs de récupération d'énergie entièrement métalliques. La possibilité d'ajuster arbitrairement leurs propriétés optoélectroniques aurait un impact significatif sur leurs performances, " il a dit.
Ce travail a également des implications économiques plus larges en raison de la possibilité de remplacer les métaux coûteux par des métaux à faible coût et abondants en terre. Bien que l'or soit immédiatement reconnaissable comme un métal précieux et cher, le cuivre et l'aluminium sont beaucoup plus facilement disponibles. Leite et ses collègues étudient maintenant comment ils peuvent incorporer des alliages utilisant ces métaux dans des dispositifs optiques hautes performances.
