В ходе революционного исследования, проведенного учеными Института физических наук Хэфэя Китайской академии наук под руководством профессора Ван Сяньлуна и доктора Ван Пэя, были обнаружены уникальные свойства материала PbSe0.5Te0.5.
Исследователи впервые наблюдали одновременное проявление отрицательной фотопроводимости (ОФП) и сверхпроводимости в одном материале. ОФП характеризуется снижением проводимости материала из-за захвата носителей заряда в локализованных состояниях, что приводит к уменьшению количества свободных носителей.
Используя специально разработанную установку, ученые изучили реакцию PbSe0.5Te0.5 на изменение давления, воздействие видимого света и низкотемпературные стимулы. Было обнаружено, что под давлением происходит переход от положительной к отрицательной фотопроводимости, вызванный неравновесным распределением возбужденных носителей заряда.
Расчеты, проведенные методом теории функционала плотности (DFT), показали усиление p-p и s-p гибридизации, а также увеличение электрон-фононного взаимодействия на уровне Ферми. Эти факторы способствуют переходу материала из полупроводникового в сверхпроводящее состояние.
Особенно важным является то, что наблюдаемые эффекты можно контролировать путем изменения давления, что влияет на электрон-фононное взаимодействие при освещении и охлаждении. Это открытие представляет собой редкий случай одновременного наблюдения ОФП и сверхпроводимости при высоком давлении.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Advanced Materials, существенно расширяют понимание сверхпроводящих и фотопроводящих переходов в халькогенидах свинца. Открытые явления могут найти применение в разработке полупроводниковой оптоэлектроники нового поколения.
Возможность переключения между различными состояниями проводимости, зависящими от структуры материала, открывает новые перспективы в создании управляемых электронных устройств с уникальными функциональными возможностями.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследователи впервые наблюдали одновременное проявление отрицательной фотопроводимости (ОФП) и сверхпроводимости в одном материале. ОФП характеризуется снижением проводимости материала из-за захвата носителей заряда в локализованных состояниях, что приводит к уменьшению количества свободных носителей.
Используя специально разработанную установку, ученые изучили реакцию PbSe0.5Te0.5 на изменение давления, воздействие видимого света и низкотемпературные стимулы. Было обнаружено, что под давлением происходит переход от положительной к отрицательной фотопроводимости, вызванный неравновесным распределением возбужденных носителей заряда.
Расчеты, проведенные методом теории функционала плотности (DFT), показали усиление p-p и s-p гибридизации, а также увеличение электрон-фононного взаимодействия на уровне Ферми. Эти факторы способствуют переходу материала из полупроводникового в сверхпроводящее состояние.
Особенно важным является то, что наблюдаемые эффекты можно контролировать путем изменения давления, что влияет на электрон-фононное взаимодействие при освещении и охлаждении. Это открытие представляет собой редкий случай одновременного наблюдения ОФП и сверхпроводимости при высоком давлении.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Advanced Materials, существенно расширяют понимание сверхпроводящих и фотопроводящих переходов в халькогенидах свинца. Открытые явления могут найти применение в разработке полупроводниковой оптоэлектроники нового поколения.
Возможность переключения между различными состояниями проводимости, зависящими от структуры материала, открывает новые перспективы в создании управляемых электронных устройств с уникальными функциональными возможностями.
