晶體是原子，分子或離子的結(jié)構(gòu)，它們以在所有方向上重復的結(jié)構(gòu)排列。我們在日常生活中都遇到過一些水晶：例如普通的鹽，鉆石甚至雪花。可能不太為人所熟知的是，當某些晶體的尺寸不是我們?nèi)粘Ｉ畹某叽缍羌{米尺度(幾十億分之一米)時，某些晶體顯示出非常有趣的特性。在那里，我們進入了納米晶體的世界，這些結(jié)構(gòu)在微小規(guī)模的構(gòu)建技術(shù)應(yīng)用中非常有用。

鈣鈦礦-后19名為日世紀俄國礦物學家列夫·佩羅維斯基-形成都有著相同的晶體結(jié)構(gòu)的納米晶體的特殊家庭。在納米尺度下，這些鈣鈦礦具有許多所需的電子特性，使得它們可用于構(gòu)造例如LED，電視屏幕，太陽能電池和激光器。因此，在過去幾年中，鈣鈦礦納米晶體已被物理學家廣泛研究。

載波乘法

迄今為止尚未顯示出鈣鈦礦中存在的性質(zhì)是載流子倍增。當納米晶體 - 例如在太陽能電池中 - 將光能轉(zhuǎn)換為電能時，通常一次只做一個粒子：單個光子產(chǎn)生單個激發(fā)電子(和相應(yīng)的“空穴”，電子曾經(jīng)是)可以攜帶電流。然而，在某些材料中，如果足夠的能量充足，則可以激發(fā)更多的電子 - 空穴對;正是這個過程被稱為載波乘法。

當載波倍增發(fā)生時，從光到電的轉(zhuǎn)換可以變得更加有效。例如，在普通的太陽能電池中，對于能夠以這種方式轉(zhuǎn)換的能量的量存在理論上的限制(所謂的Shockley-Queisser限制)：最多只有30%的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄β省Ｈ欢陲@示載流子倍增效應(yīng)的材料中，已經(jīng)獲得高達44%的效率。

博士

這使得在鈣鈦礦中尋找載流子倍增效應(yīng)變得非常有趣，而這恰恰是博士。Chris de Weerd和博士。來自光電材料集團的Leyre Gomez教授領(lǐng)導。Tom Gregorkiewicz與教授組合作。Yasufumi Fujiwara和他們在筑波國立AIST研究所和代爾夫特理工大學的同事們的支持現(xiàn)在已經(jīng)完成了。使用光譜學方法 - 研究材料在用閃光燈短暫照射后產(chǎn)生的輻射頻率 - 研究人員表明，用銫，鉛和碘制成的鈣鈦礦納米晶體確實顯示出載體倍增。此外，他們認為這種影響的效率高于迄今為止所報告的任何其他材料的效率;

De Weerd上周根據(jù)這項研究和其他研究成功辯護了她的博士論文，他說：“到目前為止，鈣鈦礦的載體倍增尚未見報道。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它對即將推出的材料有很大的根本影響。例如，這表明鈣鈦礦可用于構(gòu)建非常有效的光電探測器，并且未來可能用于制造太陽能電池。“