港大破解二維鈣鈦礦奧秘助開發高效LED燈太陽能板

教育新聞

更新時間：11:44 2025-11-20 HKT
發佈時間：11:44 2025-11-20 HKT

由香港大學機械工程系助理教授周慈勇領導的研究團隊，近日在光電材料研究取得突破，首次破解二維鈣鈦礦材料的微觀結構奧秘，為開發更高效節能的LED燈、太陽能板及量子通訊設備，提供關鍵技術支持，研究成果已刊登於國際期刊《美國化學會志》。

量子技術領域具應用價值

港大表示，二維鈣鈦礦被譽為「光電材料新星」，兼具「吸光發電」和「通電發光」雙重特性。港大提供

研究成果已刊登於國際期刊《美國化學會志》。港大提供

港大表示，二維鈣鈦礦被譽為「光電材料新星」，兼具「吸光發電」和「通電發光」雙重特性。這種材料不僅輕薄、成本低，還能像印刷報紙一樣大規模生產柔性電子器件。研究發現，通過調整其原子層結構，可精準控制材料的發光顏色和亮度，在節能照明和量子技術領域具應用價值。

研究團隊運用先進實驗與理論模擬技術，比較Dion-Jacobson（DJ型）及Ruddlesden-Popper（RP型）兩種不同結構的鈣鈦礦晶體，發現DJ型晶體的原子層會自然扭曲，形成類似「道路坑洞」的微小空隙，雖會降低亮度，卻意外產生名為「Rashba效應」的量子現象。研究證實，DJ型鈣鈦礦的結構扭曲打破材料對稱性，使其能發射一種螺旋前進的「圓偏振光」。

周慈勇表示，通過建立晶體結構與發光效率及高級光學功能之間的直接關聯，此研究為實現特定性能目標的鈣鈦礦材料設計提供數據支持，「研究團隊期望相關技術應用於LED及太陽能電池等範疇，減少能量損耗、提升亮度及改善穩定性。」

本報記者