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(noticias nanowerk) Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Dr. Felix Deschler, del Instituto de Química Física de la Universidad de Heidelberg, ha desarrollado un semiconductor que genera luz de manera eficiente y al mismo tiempo le da a esta luz un giro específico. Según los investigadores, este material de perovskita quiral tiene un gran potencial tecnológico que puede utilizarse para aplicaciones en optoelectrónica, telecomunicaciones y procesamiento de información.
Los resultados fueron publicados en la revista científica. Avances científicos (“Fotoluminiscencia brillante polarizada circularmente en perovskitas de haluro de plomo híbrido en capas quirales”).
![Cristales de perovskitas híbridas quirales.](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id63777_1.jpg)
Producir luz brillante y polarizada circularmente ha sido durante mucho tiempo un objetivo de la ciencia de los materiales. Se considera extremadamente difícil lograr una quiralidad pronunciada, que describe la rotación de la luz en una dirección determinada, así como una alta eficiencia cuántica de fotoluminiscencia (PLQE). El valor PLQE expresa la capacidad de un material para emitir luz. Los semiconductores inorgánicos pueden emitir un alto brillo, pero normalmente tienen una polarización de la luz baja. Por el contrario, aunque los semiconductores moleculares orgánicos exhiben una alta polarización, su brillo a menudo está limitado por pérdidas debidas a condiciones de oscuridad.
«Hasta ahora falta un material que realmente combine la alta eficiencia cuántica de luminiscencia de los semiconductores inorgánicos y la fuerte quiralidad de los sistemas moleculares orgánicos», informa Felix Deschler.
Para lograr al mismo tiempo el brillo deseado y una alta polarización, el grupo de investigación de Heidelberg desarrolló un semiconductor híbrido de haluro metálico y perovskita con estructura de capas. Como componente híbrido, los científicos integraron una molécula orgánica quiral hecha a medida en la estructura de la perovskita. Utilizando una pequeña molécula aromática con un átomo de halógeno colocado con precisión en el anillo aromático, se crearon nuevas perovskitas quirales con el nombre estructural R/S-3BrMBA.2PbI4.
«La capacidad de cambiar la estructura de manera tan dramática y aun así mantener un buen rendimiento del material resalta la capacidad de los materiales de perovskita para tolerar distorsiones en la estructura cristalina», explica el estudiante graduado Shangpu Liu.
Debido a sus estructuras cristalinas altamente distorsionadas, los 3BrMBA son quirales.2PbI4 Las perovskitas exhiben un grado significativamente mejor de luminiscencia polarizada circularmente que otros materiales, incluso a temperatura ambiente. Utilizando sofisticadas mediciones de espectroscopía láser ultrarrápida, los investigadores pudieron descifrar los procesos detrás de la creación de esta luz especial. Los valores encontrados para la polarización y el brillo superan los valores conocidos para los semiconductores quirales utilizados anteriormente.
Los investigadores también pudieron demostrar que los nuevos materiales son extremadamente prometedores para aplicaciones basadas en luz polarizada circularmente. Implementaron los materiales en detectores de luz que pueden detectar y diferenciar la quiralidad de la luz entrante. El equipo de investigación también desarrolló diodos emisores de luz que pueden utilizarse para generar luz a partir de electricidad.
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