科技日报北京10月15日电(记者张家欣)美国密歇根州立大学团队研发出一种“绘制”晶体的新方法。新型激光晶体绘画技术可以在指定的时间和地点“按需”生产晶体,为太阳能电池、LED照明、医学成像等领域提供更精准的材料制造方法。这一突破性成果发表在最新一期美国化学会《ACS Nano》杂志上。
从电视屏幕和烟雾报警器到超声波设备和声纳系统,晶体几乎无处不在,它们独特的光学和电学特性是现代技术发展的基础。然而,在传统的生长方法中,mga晶体往往是在随机的时间和地点形成的,因此难以保证质量和一致性。这种不确定性长期以来阻碍了高性能设备的生产。
为了解决这个针对这个问题,该团队首次利用超快激光技术在纳米尺度上“绘制”晶体。在实验中,他们选择生产卤化铅钙钛矿晶体,这是一类在 LED、太阳能电池和医学成像领域具有重要应用的材料。
与之前复杂的晶体生长步骤不同,该团队没有使用籽晶作为晶体生长模板。相反,他们将激光瞄准一个小而闪亮的目标:金纳米粒子的直径小于人类头发的千分之一。当单个激光脉冲撞击金纳米粒子的表面时,立即发生加热,并且这种相互作用诱导晶体生长。他们甚至使用高速显微镜实时观察了这一过程的发生。
激光水晶绘画方法类似于使用激光在金属或木材上雕刻图案。它不仅提高了晶体制造的控制能力,而且为能源、电子和量子技术领域提供了新的研究方法。逻辑。 At the same time, it also helps chemists better understand the long elusive process of crystal formation.
通过这种方法,该团队可以使晶体在精确的时间和地点生长。 They can sit in front of a microscope and watch with their own eyes the first moment of the birth of the crystal, and can control the direction of its growth. next, they plan to increasingly use lasers of many colors to "draw" more complex crystal patterns and try to create new materials that cannot be achieved with traditional processes.
(编辑:罗智智、陈健)
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