Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета разработали метод, позволяющий управлять процессом выращивания светящихся кристаллов внутри стекла. Это открывает путь к созданию лазеров, светодиодов и других устройств нового поколения, свечение которых можно будет настраивать под конкретные задачи — например, для медицинских приборов, систем связи или дисплеев.
Кристаллы, известные как перовскиты, обладают способностью ярко светиться, но на воздухе быстро разрушаются. Выращивание их внутри стекла защищает материал от внешней среды. Процесс выглядит так: в исходную смесь добавляют нужные компоненты, расплав охлаждают, затем заготовку выдерживают при постоянной температуре. Бесцветное стекло постепенно желтеет — это верный признак того, что кристаллы растут.
До сих пор ученые не могли наблюдать за начальным этапом роста, так как концентрация кристаллов слишком мала, а традиционные методы анализа не давали четкой картины. Исследователи СПбПУ впервые смогли отследить эволюцию кристаллов с первых минут процесса, когда их размер составлял всего 7–8 нанометров — примерно в десять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса. Это позволяет получать материалы с заданными свойствами — нужного цвета свечения, интенсивности или других характеристик.
«Мы получили инструмент, позволяющий отслеживать рост кристаллов и управлять их свойствами, что открывает возможности для создания новых устройств, работающих со светом», — отметил заведующий лабораторией оптического материаловедения СПбПУ Виктор Клинков.
Результаты опубликованы в журнале Ceramics International.
Исследование выполнено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
