Faseovergang ontdekt in halideperovskiet

Voor het eerst is optische niet-lineariteit waargenomen in een halideperovskietkristal onder continue laserbelichting. “Bij een bepaalde temperatuur wordt het extreem niet-lineair, op een manier die wijst op een faseovergang.”

Met de ontdekking van deze eigenschappen, gepubliceerd in Nature Photonics, breiden onderzoekers van Amolf de mogelijkheden uit voor onderzoek naar atoomstructuur, elektronica en communicatietechnologieën.

Halideperovskieten worden wereldwijd bestudeerd als veelbelovende materialen voor het opvangen en reguleren van licht, vanwege hun unieke optische en elektrische eigenschappen.

Bij Amolf gebruikt de onderzoeksgroep van Said Rodriguez ze om te onderzoeken hoe ze licht met licht kunnen sturen om informatie op nieuwe en efficiëntere manieren te verwerken. Tot nu toe is aangetoond dat halideperovskieten de benodigde niet-lineaire eigenschappen hebben wanneer laserlicht in snelle pulsen schijnt, maar nooit in het geval van continue belichting.

De nieuwste ontdekking van Said’s groep verandert dat. Het betreffende halideperovskietkristal is niet alleen geschikt voor niet-lineaire optica, het doet ook iets bijzonders bij een bepaalde temperatuur. “We ontdekten dat de niet-lineaire respons zeer sterk afhankelijk is van de temperatuur”, aldus groepsleider Said Rodriguez. “Bij een bepaalde temperatuur wordt het extreem niet-lineair, op een manier die wijst op een faseovergang.”

De faseovergang in het halideperovskietkristal werd, net als de niet-lineariteit, niet voorspeld door de theorie. Deze verschijnselen gaan hand in hand – de niet-lineaire respons was met name het sterkst wanneer het kristal zich vermoedelijk aan de rand van een faseovergang bevindt.