Keşfedilen yeni malzeme kızılötesi ışığı yenilenebilir enerjiye dönüştürebilir

Bilim insanları, kızılötesi ışığı yüksek verimlilikle yayan, algılayan ve modüle edebilen, güneş ve termal enerji hasadı ve optik iletişim cihazları için faydalı hale getiren yeni bir malzeme keşfettiler.

Hindistan Bilim ve Teknoloji Departmanı (DST) enstitüsü olan Bengaluru’nun Jawaharlal Nehru İleri Bilimsel Araştırma Merkezi’nden (JNCASR) araştırmacılar, kızılötesi ışığı yüksek verimlilikle modüle eden tek kristalli skandiyum nitrür (ScN) adlı yeni bir malzeme keşfettiler.

KC Maurya ve meslektaşları, ışık ya toplu serbest elektron salınımları ya da kutupsal kafes titreşimleri ile birleştiğinde, özel malzemelerde meydana gelen polariton uyarımları adı verilen bilimsel bir fenomenden yararlandı. Polaritonları (bir yarı-parçacık) uyarmak ve kızılötesi ışık kullanarak tek kristalli skandiyum nitrürde (ScN) güçlü ışık-madde etkileşimleri sağlamak için dikkatlice kontrol edilen malzeme özelliklerine sahip.

Araştırmada belirtildiği üzere ScN’deki bu egzotik polaritonlar, güneş ve termal enerji hasadı için kullanılabilir. Ayrıca, galyum nitrür (GaN) ile aynı malzeme ailesine ait olan skandiyum nitrür, modern tamamlayıcı metal oksit-yarı iletken (CMOS) veya Si-çip teknolojisi ile uyumlu ve bu nedenle çip üstü optik için kolayca entegre edilebilir.

Çalışmanın yazarı KC Maurya, “Elektronikten sağlığa, savunma ve güvenlikten enerji teknolojilerine kadar, kızılötesi kaynaklar, yayıcılar ve sensörler için büyük bir talep var. Skandiyum nitrürdeki kızılötesi polaritonlar üzerindeki çalışmamız, bu tür birçok cihazdaki uygulamalarını mümkün kılacaktır.” dedi.