Уральские ученые разработали новый наноматериал, который имеет большие перспективы для использования в светотехнических приборах. Этот материал, основанный на оксиде с включениями атомов иттрия, европия, гадолиния, лантана и эрбия, обладает интенсивным красно-оранжевым свечением и высокой устойчивостью к воздействию повышенных температур, говорится на сайте Российской академии наук.
Разработку можно использовать в светодиодах, биомаркерах и системах, где свет применяется для передачи информации и трансформации энергии. Специалисты сообщили, что в рамках создания наноматериала они использовали метод совместного осаждения. В ходе этого процесса из растворов осаждаются гидроксиды необходимых металлов. Чтобы получить нужный оксид, полученный осадок почти два часа подвергали термической обработке при температуре от 200 до 680 °C.
Оказалось, что наилучшие результаты получаются при температуре синтеза 680 °C. В таких условиях нанопорошки преобразуются из аморфного состояния, где атомы расположены беспорядочно, в кристаллическое, характеризующееся регулярной структурой и упорядоченным расположением атомов в решетке.
Описанная структура обеспечивает равномерное распределение ионов, что положительно сказывается на оптических характеристиках материала. Одновременно с этим увеличивается ширина запрещенной зоны, благодаря чему повышается прозрачность вещества. Увеличение температуры синтеза также способствует значительному усилению интенсивности свечения — более чем в четыре раза.
Ученые считают, что полученные материалы откроют путь к разработке новых типов оптоэлектронных приборов, устойчивых к работе в сложных условиях. Они напоминают, что современные светодиоды теряют свою яркость при повышении температуры и со временем деградируют.
«Разработанный материал может использоваться в светодиодах нового поколения с улучшенной яркостью и долговечностью, ультрафиолетовых излучателях для медицинских и промышленных приложений и биомедицинских устройствах, таких как датчики и диагностическое оборудование», — комментирует руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Бунтов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры физических методов и приборов контроля качества Уральского федерального университета.
В планах ученых — модифицировать характеристики полученного материала таким образом, чтобы он мог использоваться в устройствах, функционирующих как в инфракрасном, так и в видимом спектре, что значительно расширит области его возможного применения.
Тем временем ИИ помог физикам найти самый простой способ достижения квантовой запутанности. Подробнее об этом написано в другом материале Hi-Tech Mail.
