麦吉尔大学(McGill University)的研究人员对钙钛矿(perovskites)的性质获得了令人兴奋的新发现。钙钛矿是世界上最有希望生产更高效、更耐用、更便宜的太阳能电池的材料之一。
在今天发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，研究人员使用了多维电子光谱仪(MDES)来观察铯、碘化铅、钙钛矿纳米晶体中的电子行为。MDES是麦吉尔大学手工制造的一种独特仪器。使这些观测成为可能的MDES能够在非常短的时间内测量电子的行为——短至10飞秒，或10亿分之一秒。钙钛矿表面上是固体晶体，2014年首次引起人们的注意，因为它在未来太阳能电池中的非凡前景，可能更便宜或更能容忍缺陷。
最令人兴奋的发现
“自从1995年开始从事科学研究以来，这是我参与的最激动人心的结果，”资深作者、麦吉尔大学化学教授Patanjali Kambhampati在发现钙钛矿的液-固二元性时说。“我们不是在没有缺陷的硅微电子学中寻找完美，而是在这里找到了一种具有缺陷容忍度的东西。现在我们知道了为什么会这样。”
固体像液体一样运动
当研究人员使用MDES更仔细地观察晶体时，他们所看到的东西挑战了我们对液体和固体之间区别的传统理解。
“我们从小学会辨别固体与液体基于直觉:我们知道固体有固定的形状,而液体容器的形状,“海琳西勒说,这项新研究的第一作者、前在化学系博士生麦吉尔目前的物理化学,弗里茨- Haber-Institut大研究所。“但当我们观察这种材料中的电子对光的反应时，我们发现它们的行为和它们在液体中的行为一样。”很明显，它们不是在液体中——它们是在晶体中——但它们对光的反应确实是液态的。固体和液体的主要区别是，液体的原子或分子在周围跳舞，而固体的原子或分子则固定在空间中，就像固定在网格上一样。”
——文章发布于2019年10月31日
