Niedoskonałości natury oraz procesów technologicznych mogą czasami prowadzić do ciekawych i pożądanych właściwości. Zespół z IF PAN i MIT odkrył, że strukturalne defekty punktowe siarki są źródłem niezwykłej fotoluminescencji w zakresie światłą widzialnego. 

Strukturalne defekty punktowe siarki okazały się źródłem niezwykłej fotoluminescencji w zakresie 2-3 eV. Odkryliśmy również, że różne stany defektowe modulują kształt pasma fotoluminescencji.

Inżynierowie często dążą do perfekcji w procesie wzrostu materiałów, starając się uzyskać idealny skład chemiczny, wymaganą strukturę i kształt. Jednak niedoskonałości natury oraz procesów technologicznych mogą czasami prowadzić do ciekawych i pożądanych właściwości pomimo zaburzonej periodyczności i symetrii. W naszej nowej pracy, opublikowanej w Advanced Optical Materials, przedstawiamy wyniki takiego nierównowagowego wzrostu, który umożliwia strojenie i wzmacnianie widma fotoluminescencji w AgScP₂S₆. Fosforosiarczek srebrowo skandowy to nowy półprzewodnik warstwowy niedawno zsyntetyzowany w USA. Eksperymenty, prowadzone w Instytucie Fizyki w Warszawie oraz w MIT w USA wskazują, że wakansja siarkowa w AgScP₂S₆ umożliwia przejścia energetyczne ze stanów defektowych do pasma walencyjnego, co pozwala na emisję światła widzialnego. Ponadto, naturalne defekty strukturalne powstałe podczas wzrostu mogą wzmacniać intensywność fotoluminescencji oraz kształtować jej widmo. Wyniki pozwalają przypuszczać, że inżynieria odkształceń i defektów w MTP może służyć do realizacji regulowanych emiterów światła widzialnego i ultrafioletowego.

Dziękujemy “MIT International Science and Technology Initiatives” za program Global Seed Funds, który umożliwił tę współpracę.