Автономна лабораторія досягла прориву в синтезі квантових точок, випередивши людські зусилля
Джерело:
Phys.orgВчені з Університету Північної Кароліни розробили автономну лабораторію SmartDope, здатну значно прискорити процес пошуку оптимальних матеріалів для електронних і фотонних пристроїв. Основна увага вчених була зосереджена на покращенні властивостей квантових точок за допомогою легування, що є давньою проблемою в цій галузі.
Доповані квантові точки, напівпровідникові нанокристали зі стратегічно введеними домішками, мають потенціал для застосування у фотоелектричних пристроях та інших фотонних і оптоелектронних технологіях. Попри їхню багатообіцяючу перспективу, складність полягає у визначенні найкращої комбінації легованих квантових точок для максимізації їхньої ефективності в перетворенні ультрафіолетового світла в потрібні довжини хвиль.
А тим часом Фізики досягли контролю фотоіндукованої надпровідності на мікрочипі
Мілад Аболхасані, дослідник з Університету Північної Кароліни, пояснив:
Ці леговані квантові точки є напівпровідниковими нанокристалами з точковим додаванням певних домішок, які змінюють їх оптичні та фізико-хімічні властивості.
У відповідь на десятирічну проблему визначення найбільш ефективних легованих квантових точок команда Аболхасані розробила SmartDope, автономну систему, призначену для швидкого перебору варіантів у порівнянні з людськими можливостями.
Робо лабораторія домоглася результату експериментами
Дослідники проінструктували SmartDope про хімічні речовини-прекурсори, які слід використовувати, і вказали бажаний результат – леговані перовскітні квантові точки з найвищим квантовим виходом. Квантовий вихід вимірює відношення випромінюваних фотонів (в інфрачервоному або видимому спектрі) до поглинутих фотонів (в ультрафіолетовому світлі).
SmartDope проводив автономні експерименти в проточному реакторі, контролюючи такі змінні, як відносна кількість прекурсору, температура змішування і час реакції в кожній ітерації. Після кожного процесу система самостійно аналізувала характеристики квантових точок, що утворюються.
Дивіться також Новий процес виробництва палива з вуглекислого газу ефективний на рекордні 90 відсотків
Автономна лабораторія перевершила зусилля людей
Примітно, що за один день SmartDope визначив метод синтезу легованих квантових точок з перовскіту, досягнувши квантового виходу 158%. Це перевершує попередній рекорд у 130% у цьому класі квантових точок. Вчені підкреслили, що для досягнення такого результату дослідникам знадобилися б роки експериментів.
Цей прорив відкриває нові можливості для розвитку технології квантових точок та її застосування в різних галузях.