糖心破解版

迁移金属酸化物においてしばしば现れる电荷整列絶縁体状态に光を照射すると、止まっていた电荷が一斉に动き出して金属化することが知られています。この光诱起相転移の过程では、1つの光子が复数の电荷を励起する多重キャリア生成が起きています。次世代太阳电池として注目されている强相関太阳电池では、この现象による光电変换効率の飞跃的な向上が期待されています。

© 2014 Masao Nakamura.
二电荷整列絶縁体状态に光を照射したときに、局在化していた电荷が一斉に动き出して金属へと相転移する様子。この际に、1光子で复数のキャリアが励起される多重キャリア生成が起こる。この现象を太阳电池で利用するためには、図のように光诱起相転移をヘテロ接合の界面で起こす必要がある。

东京大学大学院工学系研究科の川﨑雅司教授らの研究グループは、光を照射すると相転移を起こす代表的な物质「ペロブスカイト型マンガン酸化物」と半导体とのヘテロ接合を作製し、磁场下での太阳电池特性を调べました。格子歪みや化学组成を最适化した接合では、光电変换効率が磁场によって大きく向上することを见いだしました。この结果は、接合界面に相竞合状态が诱起されていることを示唆しています。さらに、大きな磁场依存性を示す接合では、磁场依存性をほとんど示さない接合に比べて、大きな短络电流が観测されました。これは、接合界面近くで局所的な光照射による相転移が起こり、多重キャリア生成によって光电流が増幅していると考えられ、强相関太阳电池の実现に近づく重要な结果といえます。

（理研）

论文情报

Z. G. Sheng, M. Nakamura, W. Koshibae, T. Makino, Y. Tokura, and M. Kawasaki,
“Magneto-tunable photocurrent in manganite based heterojunctions”,
Nature Communications Online Edition: 2014/8/1 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms5584.
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