据美国“优睿科”网站6月5日消息称，为了解答能量转换的关键技术问题，美国密歇根大学、普渡大学和英国利物浦大学的研究人员日前在《科学》杂志发文称，他们已经找到了衡量金属纳米结构中“热载流子”（hot charge carrier）的方法。
密歇根大学机械工程教授Edgar Meyhofer介绍道：“如果想利用光将水分解成氢和氧，你可以使用热载流子，因为具有更多能量的电子可以更容易地参与反应，并加速反应过程。这只是热载体在能量转换及存储应用技术中可能的用途之一。”
在普渡大学电子与计算机工程教授Vladimir Shalaev的领导下，该项研究还证实，对于利用光产生热载流子，较薄的金属效率更高。光能够驱动金、银等材料表面的电子运动，并产生“表面等离子体”（surface plasmon）的波，而这些波反过来又能生成热载流子。
研究人员通过将载流子的能量分布情况与室温条件下的空气进行对比发现，空气中的分子并非都具有相同的能量，而它们的平均能量由温度反映。带负电荷的电子和带正电荷的空穴两者的能量在材料中通常遵循相似的分布样式。然而，在支持表面等离子体的材料中，科学家可以利用光来给某些载流子提供额外的能量，这就让这种材料的温度好像要高得多（超过2000华氏度）。
研究人员Chakrapani Varanasi解释道：“我们希望用一种独特的方法来测量电荷载流子的能量。这些结果预计将在未来对若干领域的研究产生推动作用，比如能量转换、光催化和光电探测器等。”
科界原创编译：朱明逸 审稿：alone责编：雷鑫宇
期刊来源：《科学》
期刊编号：0036-8075
原文链接：https://eurekalert.org/pub_releases/2020-06/uom-fmo060520.php
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