超晶格显示超发光特性

国际团队证明，正是这种结构决定了光电特性

一个国际研究团队开发了新型材料，将钙钛矿纳米立方体与球形纳米粒子结合成具有基本新特性（如超荧光）的结构。

“这项研究的整个目标是制造具有新特性和/或奇异新结构的新材料，”爱荷华州立大学物理学和天文学教授、美国能源部艾姆斯实验室的副科学家亚历克斯特拉维塞特说，“这些材料由非常微小的材料、纳米粒子制成，并导致由原子和分子制成的更传统材料所不具备的特性。”

在这种情况下，该团队成功组装了三种不同的超晶格，一种显示出超荧光，而另二种则没有。 “这是结构如何决定功能的一个例子，”Travesset 说。

研究人员在《自然》杂志上报道了他们的发现。

瑞士联邦理工学院苏黎世联邦理工学院化学和应用生物科学教授 Maksym Kovalenko是该项目的负责人，也是该论文的通讯作者。第一作者是苏黎世联邦理工学院的博士生 Ihor Cherniukh。

研究人员在论文中称，这是第一次将这种纳米粒子结合起来。

Travesset 的校园网站将他定位为“万物纳米粒子”的教授，他说他为该小组提供了理论和计算指导，以确定哪些结构是可能的，并进行了定量预测。

事实证明，这些预测与实验结果一致。

Travesset 说，该项目证明了“决定光电特性的结构。这些特性取决于实际结构 - 取决于粒子的排列方式。”

美国国家科学基金会（National Science Foundation）提供了一笔为期四年的38.5万美元的拨款，支持Travesset在该项目上的工作。

苏黎世联邦理工学院的研究人员组装了纳米粒子，IBM 欧洲研究中心的研究人员测量了纳米粒子的超荧光特性。

尽管该项目的目标是推进基础科学，但 Travesset 表示，这一基本发现将带来一些实际应用，例如超亮量子光源。

钙钛矿材料在将阳光转化为电能方面非常有效，因此正在研究将它们用于太阳能电池。现在，利用该项目中发现的组装技术，Travesset 表示可以将不同的纳米粒子组合起来，生产出同时具有互补特性的新型材料。

“我们现在可以利用钙钛矿的惊人特性，”Travesset 说，“并将它们与具有互补特性的纳米粒子相结合，并设计出同时发挥多种功能的材料。”

参考文献

'Perovskite-type superlattices from lead-halide perovskite nanocubes' by Ihor Cherniukh et al; Nature, May, 28, 2021