洛桑联邦理工学院 信用:Unsplash/CC0公共领域 钙钛矿是由与金属结合的有机化合物组成的材料
由于其结构和性质，钙钛矿被推到了材料研究的前沿，被指定用于广泛的应用，包括太阳能电池、发光二极管灯、激光器和光电探测器
EPFL基础科学学院的科学家们对最后一种应用——光探测特别感兴趣，他们开发出了一种能够探测伽马射线的钙钛矿
在拉斯洛·福瑞罗教授和安德烈亚斯·波茨教授的实验室的带领下，研究人员在《高级科学》杂志上发表了他们的工作
“这种光伏钙钛矿晶体，长到这一公斤大小，是一个游戏规则的改变者，”福瑞罗说
“你可以把它切成像硅一样的薄片，用于光电应用，在这篇论文中，我们展示了它在伽马射线探测中的应用
" 监控伽马射线 γ射线是一种穿透性电磁辐射，由原子核的放射性衰变产生
g
，在核爆炸甚至超新星爆炸中
伽马射线位于电磁频谱的最短一端，这意味着它们具有最高的频率和最高的能量
正因为如此，它们可以穿透几乎任何材料，并广泛用于国土安全、天文学、工业、核电厂、环境监测、研究，甚至医学，用于检测和监测肿瘤和骨质疏松症
但正因为伽马射线会影响生物组织，我们必须能够密切关注它们
为此，我们需要简单、可靠、廉价的伽马射线探测器
EPFL科学家开发的钙钛矿是基于三溴化甲铵铅(MAPbBr3)晶体，似乎是一个理想的候选物，满足所有这些要求
非常明显的优势 钙钛矿最初是作为晶体“生长”的，晶体的质量和透明度决定了材料转化为薄膜后的效率，薄膜可用于太阳能电池板等设备
EPFL科学家制造的钙钛矿晶体显示出很高的透明度和很低的杂质
当他们在晶体上测试伽马射线时，他们发现它们产生了具有高“迁移率寿命产品”的光载流子，这是对辐射探测器质量的一种测量
简而言之，钙钛矿可以简单地通过电阻率测量在室温下有效地检测伽马射线
更便宜且可扩展的合成 MAPbBr3是钙钛矿“金属卤化物”家族的一部分，这意味着与市场领先的晶体不同，它的晶体可以从丰富且低成本的原材料中生长
合成在接近室温的溶液中进行，不需要昂贵的设备
当然，这不是第一个用于伽马射线探测的钙钛矿
但是用于此的大多数实验室生长的金属卤化物钙钛矿的体积被限制在大约1
2 ml，很难扩展到商业水平
然而，EPFL的研究小组还开发了一种独特的方法，叫做“定向晶体-晶体共生法”，这种方法可以让他们制造出一整升重3的晶体
总共8公斤
“就我个人而言，我非常喜欢在凝聚态物理、化学和反应堆物理的共同前沿领域工作，并看到这种合作可以为我们的社会带来重要的应用，”第一作者帕沃·安德列塞维奇说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
