Giáo sư Marina Leite, chuyên ngành khoa học vật liệu tại UC Davis, cho biết: “Chúng là những ‘vật liệu thông minh’ có thể điều chỉnh để đáp ứng kích thích theo cách chúng ta kiểm soát được. Hóa học của perovskite rất khác biệt, và điều đó có thể mang lại lợi ích trong việc tạo ra những thiết bị mà trước đây chúng ta chưa từng xây dựng.”

Perovskite – vật liệu bán dẫn đặc biệt

Khác với silicon hay gallium arsenide, perovskite có thể chứa cả thành phần hữu cơ lẫn vô cơ, đồng thời chi phí sản xuất thấp hơn nhiều. Chúng có cấu trúc chung ABX₃, trong đó một nguyên tử trung tâm nằm trong khối bát diện sáu nguyên tử, được bao quanh bởi các nguyên tử ở các góc của khối lập phương.

Nhờ đặc tính này, perovskite đã được ứng dụng trong quang điện tử và pin mặt trời tiên tiến.

Hiệu ứng quang biến dạng (photostriction)

Trong thí nghiệm, nghiên cứu sinh Mansha Dubey chiếu tia laser vào tinh thể perovskite và đo phản ứng bằng đầu dò tia X. Kết quả cho thấy ánh sáng làm biến đổi cấu trúc mạng tinh thể một cách nhanh chóng và có thể đảo ngược nhiều lần.

Leite nhận định: “Có sự thay đổi đáng kể trong mạng tinh thể khi chiếu ánh sáng – một hiện tượng độc đáo mà silicon hay gallium arsenide không có.”

Đặc biệt, hiệu ứng này có thể điều chỉnh theo tần số và cường độ ánh sáng, không chỉ bật/tắt mà còn giống như một “nút điều chỉnh độ sáng”.

Ứng dụng tiềm năng

Khả năng biến dạng có kiểm soát này mở ra hướng thiết kế thiết bị mới, chẳng hạn cảm biến hoặc bộ truyền động (actuator) có thể điều khiển bằng ánh sáng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials với tiêu đề “Reversible, Photo-Induced Lattice Distortions in Halide Perovskites”.