Een vooruitgang van de Monash University zou de weg kunnen vrijmaken voor snellere, kleinere en energiever-efficiëntere lasers en andere op licht-gebaseerde technologieën. Ingenieurs hebben een nieuw type perovskietmateriaal ontwikkeld, gerangschikt in een geordend 'superkristal'. In deze structuur werken kleine energiepakketjes, excitonen genaamd, samen in plaats van individueel, waardoor het materiaal het licht veel efficiënter kan versterken. De bevindingen, gepubliceerd inLaser- en fotonica beoordelingen, zouden toepassingen kunnen hebben in communicatie, sensoren en computers, waardoor de prestaties zouden worden verbeterd van apparaten die afhankelijk zijn van licht, zoals sensoren in autonome voertuigen, medische beeldvorming of elektronica.
Corresponderend auteur professor Jacek Jasieniak van Monash Materials Science and Engineering benadrukte het potentieel voor snellere, energiezuinigere -efficiënte optische apparaten. "Wat hier opwindend is, is dat we niet het materiaal zelf veranderen, maar de manier waarop het is georganiseerd. Door nanokristallen samen te voegen tot een geordend superkristal kunnen de excitaties die door licht worden gecreëerd samenwerken in plaats van concurreren, waardoor licht veel efficiënter kan worden versterkt", aldus professor Jasieniak.
Dr. Manoj Sharma, die het experimentele werk bij Monash leidde, zei dat hun aanpak nieuwe mogelijkheden aan het licht bracht in nanokristalassemblages. "Door nanokristallen samen te voegen tot een zeer geordend superkristal, laten we zien dat de optische winst niet langer wordt beperkt door bi-excitonen van afzonderlijke deeltjes, die inefficiënt zijn en gevoelig zijn voor energieverliezen, maar in plaats daarvan voortkomen uit collectieve excitonische interacties over de hele structuur", aldus Dr. Sharma.
Perovskieten hebben de afgelopen jaren aandacht gekregen voor zonnecellen, LED's, lasers, fotodetectoren en andere opto-elektronische apparaten omdat ze gemakkelijk te maken, af te stemmen en zeer efficiënt zijn.
Het werk benadrukt hoe de technische materiaalstructuur, en niet alleen de chemie, de prestaties dramatisch kan verbeteren, en illustreert hoe fundamenteel materiaalonderzoek op termijn praktische kansen kan bieden.
