I punti quantici sono minuscole particelle semiconduttrici che hanno proprietà ottiche ed elettroniche uniche. Sono in fase di studio per l'uso in una varietà di applicazioni, come celle solari, diodi emettitori di luce (LED) e laser.
Una delle sfide nell’utilizzo dei punti quantici è che possono lampeggiare o emettere luce in modo intermittente. Questo lampeggiamento può essere causato da una varietà di fattori, inclusi difetti nel materiale dei punti quantici, presenza di impurità e temperatura.
La dottoressa Mariana Berciu, ricercatrice dell'Argonne National Laboratory, sta studiando cosa fa lampeggiare i punti quantici. Sta utilizzando una combinazione di tecniche sperimentali e teoriche per studiare i meccanismi alla base dell'ammiccamento. Il suo lavoro potrebbe portare allo sviluppo di nuovi modi per controllare e prevenire il battito delle palpebre, il che renderebbe i punti quantici più utili per una varietà di applicazioni.
Punti quantici lampeggianti
I punti quantici sono tipicamente costituiti da materiali semiconduttori, come seleniuro di cadmio (CdSe) o fosfuro di indio (InP). Solitamente hanno una dimensione di pochi nanometri, ovvero circa 100.000 volte più piccola della larghezza di un capello umano.
A causa delle loro piccole dimensioni, i punti quantici hanno proprietà ottiche ed elettroniche uniche. Ad esempio, possono emettere luce di diversi colori, a seconda della loro dimensione e composizione. Questa proprietà li rende candidati promettenti per l’uso in una varietà di applicazioni, come celle solari, LED e laser.
Tuttavia, una delle sfide nell’utilizzo dei punti quantici è che possono lampeggiare o emettere luce in modo intermittente. Questo lampeggiamento può essere causato da una varietà di fattori, inclusi difetti nel materiale dei punti quantici, presenza di impurità e temperatura.
Il dott. La ricerca di Mariana Berciu
La dottoressa Mariana Berciu è una ricercatrice dell'Argonne National Laboratory che sta studiando cosa fa lampeggiare i punti quantici. Sta utilizzando una combinazione di tecniche sperimentali e teoriche per studiare i meccanismi alla base dell'ammiccamento.
Una delle tecniche sperimentali utilizzate dal Dr. Berciu è la spettroscopia di fotoluminescenza. Questa tecnica prevede di puntare una luce su un campione di punti quantici e di misurare la luce emessa. Lo spettro di emissione può fornire informazioni sui livelli energetici del punto quantico e sui meccanismi alla base del lampeggiamento.
Un'altra tecnica sperimentale utilizzata dal Dr. Berciu è la spettroscopia di fotoluminescenza risolta nel tempo. Questa tecnica prevede di puntare un laser pulsato su un campione di punti quantici e misurare la luce emessa nel tempo. Lo spettro di emissione risolto nel tempo può fornire informazioni sulla dinamica del lampeggiamento del punto quantico.
Oltre alle tecniche sperimentali, il dottor Berciu utilizza anche tecniche teoriche per studiare i meccanismi alla base dell'ammiccamento. Utilizza la meccanica quantistica per modellare la struttura elettronica dei punti quantici e per calcolare la velocità di ammiccamento.
Applicazioni della ricerca del Dr. Berciu
La ricerca del dottor Berciu potrebbe portare allo sviluppo di nuovi modi per controllare e prevenire l'ammiccamento. Ciò renderebbe i punti quantici più utili per una varietà di applicazioni, come celle solari, LED e laser.
Ad esempio, nelle celle solari, il lampeggiamento può ridurre l’efficienza della cella. Evitando il lampeggiamento, sarebbe possibile aumentare l'efficienza delle celle solari e renderle più convenienti.
Nei LED, il lampeggiamento può causare lo sfarfallio della luce. Impedendo il lampeggio sarebbe possibile creare LED che emettano una luce fissa.
Nei laser, il battito delle palpebre può far sì che il laser produca impulsi di luce invece di un raggio continuo. Impedendo il lampeggio, sarebbe possibile creare laser che producono un fascio di luce continuo.
La ricerca del dottor Berciu sta contribuendo a far progredire la comprensione dei punti quantici e delle loro applicazioni. Il suo lavoro potrebbe portare allo sviluppo di nuove tecnologie che utilizzano i punti quantici per migliorare l’efficienza delle celle solari, le prestazioni dei LED e l’affidabilità dei laser.
