Российские ученые разработали уникальный материал на основе галогенидных перовскитов, позволяющий создавать быстродействующие и высокочувствительные детекторы для регистрации ионизирующего излучения в ускорителях частиц CERN. Материал также можно использовать в атомных реакторах, калориметрах, рентгенологической технике. Статья опубликована в журнале Journal of Materials Chemistry C.
Галогенидные перовскиты — новый класс полупроводниковых материалов, которые благодаря своим уникальным свойствам могут служить основой светоизлучающих устройств, сенсоров, солнечных батарей и других приборов. Галогенидные перовскиты обладают высокой фотолюминесценцией и мобильностью зарядов, что делает их перспективной основой для создания высокочувствительных детекторов и сцинтилляторов ионизирующего излучения. Такие детекторы используются в том числе на ускорителях CERN — крупнейшей в мире лаборатории физики высоких энергий.
Перовскит получает сигнал от ионизирующего излучения в виде света или тока. Это позволяет создавать быстродействующие и высокочувствительные компоненты для регистрации частиц высокой энергии. Однако техника внутри коллайдера подвергается воздействию высоких доз радиации, что может приводить к ее повреждению. Поэтому компоненты детекторов ионизирующего излучения должны быть устойчивы к такому воздействию и сохранять свойства на протяжении долгого времени.
Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с итальянскими коллегами установили, что перовскитный монокристалл CH3NH3PbI3 сохраняет свои оптические свойства и структурную стабильность даже при длительном воздействии высоких доз радиации, что позволяет использовать его кристаллы в длительных экспериментах с частицами.
«Коллайдер пересобирают примерно раз в пять лет. Перед нами стояла задача сделать материал, который выполняет все поставленные задачи и выдерживает высокие дозы излучения, то есть не теряет свойств за цикл проведения эксперимента», — говорит первый автор работы Артур Иштеев.
Помимо ускорителей частиц, такие перовскитные монокристаллы могут использоваться в атомных реакторах, калориметрах, рентгенологической технике, а также других устройствах и приборах, использующих радиационное излучение.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
