En forskargrupp från Florida State University har upptäckt att ljus avsevärt kan förändra strukturen av ett lovande material som forskare tror skulle kunna göra mer effektiva lysdioder, lasrar och andra fotonbaserade teknologier.

I journalen Angewandte Chemie International Edition , FAMU-FSU College of Engineering Docent Biwu Ma förklarar hur ljus kan förändra ett material som kallas organometallhalogenidperovskiter från en 1-D till en nolldimensionell struktur.

Beräkningsstudier tyder på att denna nolldimensionella struktur är mer energimässigt och termodynamiskt stabil än 1-D-strukturen, och därmed skulle kunna ge effektivare teknik.

Ma och hans team har arbetat med organometallhalogenidperovskiter under de senaste åren i hopp om att upptäcka nya funktionella material som överträffar konventionella optoelektroniska material. En perovskit är vilket material som helst med samma typ av kristallstruktur som kalciumtitanoxid, och hybridmetallhalogenidperovskiter har fått ökad uppmärksamhet under de senaste åren för sina potentiella tillämpningar i olika typer av fotonrelaterade teknologier såsom ljusemitterande dioder och lasrar.

I den här studien, Ma och hans team satte ihop organiska och oorganiska komponenter med avsikten att bilda enkristaller med både 1-D och nolldimensionella strukturer.

"Vi har utvecklat nya strukturer genom att behandla de grundläggande byggstenarna i denna klass av material, metallhalogenid oktaedrar, som legobitar." sa mamma. "Teoretiskt sett, vi kan använda dem för att bygga 3D, 2-D, 1-D, och till och med nolldimensionella strukturer."

Även om mycket arbete har utförts inom området organometallhalogenidperovskiter under de senaste åren, fokus har främst legat på 3-D och 2-D strukturer, med 1-D och nolldimensionella strukturer som är betydligt underutforskade. Som en del av denna process, Ma's team upptäckte att ljus faktiskt var kapabelt att ändra några av 1-D-kristallerna till en nolldimensionell kristallstruktur.

"Vårt arbete visar inte bara vår förmåga att producera lågdimensionella perovskiter med högt utbyte, men belyser de kritiska fotostabilitetsproblemen hos organometallhalogenidperovskiter, " sa mamma.