Уникальный материал для фотонных суперкомпьютеров создали в России

МОСКВА, 18 июн. Ряд уникальных химических соединений, необходимых для разработки фотонных суперкомпьютеров и солнечных батарей на подводных аппаратах, первыми в мире в промышленных масштабах получили ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ). Данные опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Сложные сульфиды – вещества с полупроводниковыми свойствами. По словам ученых, они известны уже несколько десятилетий, однако по причине крайне сложной технологии синтеза практического применения им не находилось.

Специалистам ТюмГУ удалось усовершенствовать методику производства наиболее перспективной группы из этого типа веществ – сложных сульфидов лантаноидов (BaLnCuS₃). Также с помощью новой технологии соединения BaPrCuS₃ и BaSmCuS₃ были получены впервые в мире.

По словам ученых ТюмГУ, новая методика значительно проще, быстрее и дешевле других существующих методов, что делает ее оптимальной для промышленного производства. Из-за трудности синтеза у соединений этого типа, как отметили ученые, прежде не удавалось изучить даже кристаллическую структуру и основные физико-химические свойства.

"Ряд открытых нами свойств позволяет говорить о больших практических перспективах новых соединений. Например, для них характерна оптическая анизотропия, то есть при освещении кристалла с разных ракурсов свет будет проходить через него по-разному. Это позволяет управлять световым потоком, что востребовано, например, при создании фотонных суперкомпьютеров", – рассказал автор методики синтеза, аспирант кафедры неорганической и физической химии ТюмГУ Никита Азарапин.

По словам специалистов ТюмГУ, их исследование показало, что полупроводниковые элементы из сложных сульфидов могут быть использованы при крайне высоких температурах, до 1300°C – например, в зоне вулканической активности или в космосе под прямым воздействием Солнца.

Кроме того, вещества этого типа, как объяснили специалисты ТюмГУ, поглощают из видимого спектра зеленый и желтый свет, что может быть использовано при создании солнечных элементов на подводных аппаратах. Получать энергию из солнечного света такие устройства, по словам ученых, смогут на глубине до пятидесяти метров.

Исследование полученных соединений проводилось при поддержке Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Федерального научного центра КНЦ СО РАН и Института физики полупроводников СО РАН. Так же в исследовании принимали участие специалисты Индийского технологического института. В дальнейшем ученые намерены продолжить изучение свойств новых веществ.