一篇基于其研究成果的同行評議的論文最近發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會光學(xué)》ACS Photonics雜志的封面上。
以前關(guān)于優(yōu)化材料對光吸收的工作,由于純金屬材料的固有性質(zhì)而被限制。
“想一想,有一束陽光射到你的手表的銀質(zhì)材料上,并把那些突出的小跳點(diǎn)投射到你桌子旁邊的墻上。所需產(chǎn)生這種效果的光的波長總是在相同的范圍內(nèi)。這被稱為一個預(yù)先確定的光學(xué)響應(yīng),它限制了研究人員改變純金屬如金、銀、銅材料對光被吸收多少的能力,”瑪麗娜·雷特說,她馬里蘭大學(xué)材料與工程學(xué)院的助理教授,并且是該論文的通訊作者。
為了克服這一限制,雷特和馬里蘭大學(xué)的研究生論文的合作者龔晨,一起研究了這些貴重金屬的合金化過程,即對于增強(qiáng)或抑制其自身的光吸收的光學(xué)響應(yīng)的影響效果。
? “這項(xiàng)工作是材料科學(xué)和工程學(xué)作用的一個很好的例子,我們發(fā)現(xiàn)了一種通過混合的方法來控制和改變金屬的光學(xué)特性。這些合金中能夠獲得一個在它們處于純金屬狀態(tài)下不能擁有的獨(dú)特的功能,使它們的特性變的更優(yōu)良,可作為一種可調(diào)光響應(yīng)的有力的方法,會比單獨(dú)的金、銀或銅材料的更強(qiáng)大,”雷特說。
“我們的研究結(jié)果和我同事們致力于光電器件創(chuàng)造的工作緊密相關(guān),即那些操縱或檢測光的器件,這些設(shè)備是高度依賴于它們的組成部塊的光學(xué)響應(yīng)的可調(diào)性的,”雷特說。
杰瑞米·芒迪,作為馬里蘭大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程的助理教授,他很贊同的說,“我和我的同事們一直致力于提高太陽能電池的效率,特別是通過探索所有的金屬能量收集裝置的使用。任意調(diào)整光電性能的能力會對其性能產(chǎn)生重大影響?!?/p>
這項(xiàng)工作也將有更廣泛的經(jīng)濟(jì)影響,因?yàn)榛蛟S可用地球上豐富存在的低廉的金屬替換那些高成本的貴重金屬材料。金子我們馬上可識別作為一種珍貴和昂貴的金屬,相比來說銅和鋁更容易獲得。雷特和她的同事們現(xiàn)在正在研究如何將這些金屬的合金用在高性能的光學(xué)器件上。
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