Druckgetriebener Phasenübergang induziert eine gleichzeitige negative Phot Photroduktivität und Supraleitung

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Wang Xianlong und Dr. Wang Pei aus den hefei-Instituten der Physik der chinesischen Akademie der Wissenschaften hat eine gleichzeitige negative Fotokonditionität (NPC) und die Superkonditionivität in PBSE0.5TE0,5 durch Druck-induzierte Strukturübergang entdeckt . Die Studie war veröffentlicht In Fortgeschrittene Materialien.

NPC ist ein einzigartiges Phänomen, bei dem die Leitfähigkeit eines Materials aufgrund des Einfangens von Ladungsträgern in lokalisierten Zuständen abnimmt, was zu einer Verringerung der Anzahl der freien Träger führt, was dem häufigeren Verhalten der positiven Photokonduktivität (PPC) widerspricht.

Obwohl NPC im Halbleiteroptoelektronik der nächsten Generation vielversprechend ist und sein Anwendungspotential in letzter Zeit weit über die Fotodetektion hinausging, wurde das Phänomen selten gemeldet. Insbesondere die gleichzeitige NPC und die Superkonditionivität werden aufgrund des Mangels an experimentellen Messeinrichtungen in situ selten beobachtet.

In dieser Studie untersuchte das Team systematisch die Reaktion von PBSE0.5TE0.5 auf die Druckmodulation unter Stimuli mit sichtbarem Licht und niedriger Temperatur unter Verwendung einer selbst entwickelten Einrichtung. Durch detaillierte experimentelle und theoretische Ansätze untersuchten die Forscher, wie Veränderungen der Kristall- und elektronischen Strukturen des Materials sowohl seine photokondierten als auch die supraleitenden Eigenschaften beeinflussten.

Sie fanden heraus, dass der druckgetriebene PPC-NPC-Übergang aus einer starken Nichtgleichgewichtsverteilung von angeregten Trägern ergibt. Dies ist auf eine verstärkte Wechselwirkung zwischen Elektronen und Phononen zurückzuführen, die sich aus dem photothermen Effekt ergibt, wodurch die Trägerkonzentration und -mobilität verringert werden.

Die Berechnungen der Dichtefunktionalentheorie (DFT) Theorie haben gezeigt, dass die dramatisch verstärkten P-P- und S-P-Hybridisierungen zu einem verbesserten Elektronen-Phonon-Zusammenspiel auf Fermi-Ebene führen und den Übergang des Halbleiter-zu-superkonduktors erleichtern. Die strukturabhängige Superkongressivität und NPC sind durch druckvermittelte Elektronen-Phonon-Zusammenspiel unter Beleuchtung oder Abkühlung umschaltbar.

Diese Studie beleuchtet den Ursprung von superkondenten und photokondierten Übergängen in vielseitigen Materialien von Blei -Chalkogeniden.