Что происходит, когда теллуритное стекло подвергается воздействию фемтосекундного лазера? Гёзден Торун из Лаборатории Галатеи Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в сотрудничестве с учёными Токийского технологического института (TIT) попыталась ответить на этот вопрос в своей диссертационной работе, и её открытие может однажды превратить окна в светособирающие и воспринимающие устройства из одного материала. Исследование было опубликовано в недавнем выпуске Physical Review Applied.
Используя фемтосекундный лазер для травления полупроводниковых узоров, теллуритное стекло превратилось в «прозрачный» коллектор световой энергии.
Ученые, интересующиеся тем, как атомы в теллуритном стекле реорганизуются под воздействием быстрых импульсов высокоэнергетических фемтосекундных лазеров, наткнулись на образование наноразмерных кристаллов теллура и оксида теллура, обоих полупроводниковых материалов, втравленных в стекло в тех местах, где оно подвергалось воздействию. Это была блестящая идея для ученых, поскольку полупроводниковые материалы, подвергающиеся воздействию солнечного света, могут привести к выработке электроэнергии.
Теллур является полупроводником, и на основе этого открытия мы задались вопросом, можно ли написать на поверхности теллуритного стекла прочные узоры, которые могли бы надежно индуцировать электрический ток под воздействием света, и ответ был утвердительным», — объясняет Ив Беллуар. руководитель лаборатории Галатеи EPFL. Интересная вариация этого метода заключается в том, что для этого процесса не нужны никакие дополнительные материалы. Все, что вам нужно, это теллуритное стекло и фемтосекундный лазер для создания активного фотопроводящего материала».
Используя теллуритное стекло, произведенное коллегами из Токийского технологического института, команда Федеральной политехнической школы Лозанны применила свой опыт в области фемтосекундных лазерных технологий для модификации стекла и анализа воздействия лазера. Обнаружив простой узор из линий на поверхности кусочка теллуритного стекла диаметром 1-сантиметра, Торун обнаружил, что под воздействием ультрафиолетового и видимого спектров он может генерировать электрический ток, который может длиться месяцами.
Ив Беллуа сказал: «Это фантастика: мы используем свет, чтобы превращать стекло в полупроводники. По сути, мы преобразуем материалы в другие вещества и, возможно, приближаемся к мечте алхимика».
