Исследователи из Университета Макгилла впервые использовали многомерный электронный спектрометр для изучения поведения электронов в перовскитах — перспективном виде материалов для солнечных элементов. Статья ученых появилась в журнале Nature Communications.

Перовскиты — это твердые кристаллы, которые впервые привлекли внимание ученых в 2014 году из-за их необычных свойств, обеспечивающих потенциальное применение этих соединений в солнечных элементах. Такие устройства на основе перовскитов могут быть дешевле и устойчивее к дефектам.

Когда исследователи более внимательно изучили кристаллы йодида свинца-цезия (CsPbI₃) с помощью двумерного электронного спектрометра, они увидели то, что бросает вызов традиционному пониманию разницы между жидкостями и твердыми телами. Они заметили странное поведение поляронов — квазичастиц, состоящих из электрона и сопровождающего его поля упругой деформации в кристалле.

Оказалось, что такое поведение поляронов в перовските больше характеризует этот материал как жидкость, а не как твердое тело. В масштабе 100 фемтосекунд ученым удалось обнаружить, что эти квазичастицы диффундируют, как будто находятся в жидком теле. Объяснить этот факт ученым удалось с помощью предположения, что в таком кристалле поляроны как будто сольватируются (связываются) наподобие молекул жидкости.