TWOJA PRZEGLĄDARKA JEST NIEAKTUALNA.
Wykryliśmy, że używasz nieaktualnej przeglądarki, przez co nasz serwis może dla Ciebie działać niepoprawnie. Zalecamy aktualizację lub przejście na inną przeglądarkę.
Europejskie Laboratorium Pola Magnetycznego (EMLF – European Magnetic Field Laboratory) tworzą cztery jednostki naukowe posiadające infrastrukturę umożliwiającą uzyskanie silnego pola magnetycznego – HLD Dresden, HFML Nijmegen, LNCMI Grenoble i LNCMI Toulouse. Od 2009 r. przyznają one nagrodę młodym naukowcom za wybitne osiągnięcia badawcze. Oprócz statuetki i dyplomu to także kwota 2 tys. euro.
Dr inż. Mateusz Dyksik został doceniony za zastosowanie unikalnej kombinacji niskotemperaturowej spektroskopii optycznej w silnym impulsowym polu magnetycznym do badania własności perowskitów dwuwymiarowych.
– W ostatnich dwóch dekadach zauważalny jest gwałtowny wzrost zainteresowania układami materiałowymi wykraczającymi poza dotychczas badane półprzewodniki, tj. krzem czy arsenek galu oraz ich heterostruktury. Te „nowoczesne” materiały nie tylko posiadają intrygujące własności podstawowe, ale przede wszystkim wykazują potencjalne zastosowanie w przyrządach optoelektronicznych przyszłości. Z pewnością do tej grupy możemy zaliczyć perowskity dwuwymiarowe – wyjaśnia laureat.
Struktury takie stanowią w ostatnich latach grupę jednych z najbardziej intensywnie badanych materiałów. Po części związane to jest z ich unikalnymi własnościami optycznymi, które sprawiają, że perowskity są niezwykle obiecujące w kontekście zastosowań w przyrządach fotowoltaicznych, jak również jako emitery światła. Kolejnym atutem perowskitów dwuwymiarowych jest ich technika wytwarzania – są one syntezowane metodami mokrej chemii, co znacząco obniża koszty ich produkcji.
Atomy wchodzące w skład perowskitu dwuwymiarowego, zarówno atomy metalu (np. ołów lub cyna), jak i halogeny, czyli pierwiastki z 17. grupy układu okresowego, są bowiem względnie powszechnie dostępne.
– Atomy te, w strukturze krystalicznej, ułożone są w ośmiościan, a poszczególne ośmiościany łączą się w płaszczyznę – nazwa dwuwymiarowy związana jest właśnie z planarną strukturą takiego perowskitu. Strukturę perowskitu dwuwymiarowego uzupełniają molekuły organiczne, które to oddzielają kolejne płaszczyzny perowskitowe. Właśnie ze względu na obecność hydrofobowych molekuł organicznych perowskity dwuwymiarowe są aktualnie w centrum uwagi naukowców na całym świecie – mówi dr Mateusz Dyksik. – Ich stabilność w odniesieniu do zewnętrznych warunków atmosferycznych jest znacznie większa w porównaniu do trójwymiarowych, typowych odpowiedników, co sprawia, że ich potencjalne zastosowanie w ogniwach fotowoltaicznych jest jeszcze bardziej oczekiwane – dodaje.
Planarna konstrukcja perowskitów dwuwymiarowych pozwala dodatkowo na niemal dowolny wybór co do molekuł nieorganicznych oddzielających kolejne płaszczyzny. Taki stopień swobody w kontekście inżynierii materiałowej jest niespotykany w skali wszystkich dostępnych materiałów półprzewodnikowych. Z tego punktu widzenia perowskity dwuwymiarowe mogą zostać wykorzystane w niemal każdej dziedzinie nauki bazującej na półprzewodnikach, wliczając telekomunikację, elektronikę, technologie oświetleniowe czy fotowoltaikę.
Dr inż. Mateusz Dyksik pracuje w Katedrze Fizyki Doświadczalnej. W swoich badaniach skupia się obecnie na własnościach optycznych perowskitów oraz heterostruktur perowskitowych, a zwłaszcza na zrozumieniu oddziaływania pomiędzy nośnikami ładunku i siecią krystaliczną (efekty polaronowe) z wykorzystaniem metod spektroskopii optycznej w wysokich polach magnetycznych, które pozwalają badać np. zmianę masy efektywnej nośników ładunku pod wpływem oddziaływania z drganiami sieci krystalicznej czy przejściami fazowymi.
Zastosowanie wysokich pól magnetycznych pozwala również na badanie struktury subtelnej ekscytonu oraz na określenie jego energii wiązania czy rozmiaru. Zrozumienie efektów polaronowych i ekscytonowych, jest konieczne, aby w pełni wykorzystać potencjał tych materiałów.
Czytaj także: