Χρησιμοποιώντας κβαντικούς αισθητήρες για να επιτύχουν τη φωτοηλεκτρική μετατροπή

Πρόσφατα, μια ομάδα από το Boston College χρησιμοποίησε κβαντικούς αισθητήρες για να μετατρέψει το φως σε ηλεκτρισμό σε Weyl ημιαγωγούς.

Πολλές σύγχρονες τεχνολογίες, όπως κάμερες, συστήματα πτωχικής ορθολογικής και φωτοβολταϊκά πάνελα, βασίζονται στη μετατροπή φωτός σε ηλεκτρικά σήματα. Ωστόσο, σε περισσότερα υλικά, απλώς να εκφωτιστεί η επιφάνειά τους δεν παράγει ρεύμα, γιατί το ρεύμα έχει έλλειψη συγκεκριμένης κατεύθυνσης. Για να ξεπεράσουν αυτά τα περιορισμούς και να δημιουργήσουν νέα φωτοηλεκτρονικά συστήματα, οι ερευνητές μελετούν τις μοναδικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων στα Weyl υλικά μεταξύ μετάλλων.

Σε πλαίσιο αυτού του έργου, το ομάδι έπνιξε μια νέα τεχνική που χρησιμοποιεί κβαντικούς αισθητήρες μαγνητικού πεδίου σε κέντρα ελλειπών νιτρογόνου στον διαμάντινο υποβάθρο για να εικονογραφήσει τα τοπικά μαγνητικά πεδία που προκαλούνται από τα φωτοηλεκτρικά ρεύματα και να ανακατασκευάσει την ολοκληρωμένη ροή των φωτοηλεκτρικών ρευμάτων. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέους δρόμους για την εύρεση άλλων υψίστως φωτοεπισταλμιδικών υλικών και δείχνει την καταστροφική επιρροή των κβαντικών αισθητήρων σε ανοιχτά ζητήματα της επιστήμης των υλικών.