पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल्स में आयनों के प्रवासन को न्यूनतम करने की एक नवीन विधि, जिससे गर्मी और नमी के प्रति उनकी संवेदनशीलता कम हो जाती है, साथ ही रंग अस्थिरता भी कम हो जाती है, जिससे कुशल, टिकाऊ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का मार्ग प्रशस्त होता है।

प्रकाश व्यवस्था वैश्विक बिजली का लगभग 20% हिस्सा खपत करती है, और प्रकाश तकनीक में प्रगति ने ऊर्जा दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया है। अतीत के तापदीप्त और फ्लोरोसेंट लैंप से लेकर 1960 के दशक में एलईडी के आविष्कार तक, प्रकाश व्यवस्था ने एक लंबा सफर तय किया है।

1993 में एक महत्वपूर्ण सफलता तब मिली जब शुजी नाकामुरा और उनकी टीम के सदस्यों ने उच्च चमक वाली नीली एलईडी विकसित की, जिससे ऊर्जा-कुशल सफेद एलईडी (डब्ल्यूएलईडी) संभव हो पाई, जिसे 2014 में भौतिकी के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। आज, दक्षता और जीवनकाल के मामले में एलईडी बाजार में सबसे आगे है।

वर्तमान में, प्रकाश से संबंधित उभरती हुई तकनीकें जैसे कि ओएलईडी जो जीवंत रंग प्रदान करती हैं, क्यूएलईडी जो सटीक रंग नियंत्रण और स्थायित्व प्रदान करती हैं तथा माइक्रो/मिनी-एलईडी जो उच्च चमक और स्थिरता प्रदान करती हैं, प्रकाश व्यवस्था के भविष्य को आकार दे रही हैं।

जबकि पतले और लचीले ओएलईडी (कार्बनिक एलईडी) महंगे होते हैं और इनका जीवनकाल कम होता है, क्यूएलईडी (क्वांटम डॉट एलईडी) विषाक्त होते हैं और संसाधनों की कमी के कारण इनका उत्पादन चुनौतीपूर्ण होता है तथा उच्च उत्पादन लागत के कारण माइक्रो/मिनी-एलईडी का अनुप्रयोग सीमित है।

पेरोवस्काइट (यौगिकों का वह वर्ग जिसमें CaTiO3 - कैल्शियम टाइटेनेट के समान क्रिस्टल संरचना होती है) एलईडी (पीईएलईडी) में ओएलईडी और क्यूएलईडी के फायदे सम्मिलित हैं, जो उन्हें अगली पीढ़ी के प्रकाश व्यवस्था के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाते हैं। हालांकि, उनका व्यापक अनुप्रयोग गर्मी और नमी के प्रति संवेदनशीलता, साथ ही आयन प्रवासन (जो तब होता है जब हैलाइड आयन - क्लोराइड, ब्रोमाइड, या आयोडाइड मिश्रित परतों में क्वांटम डॉट्स के बीच चलते हैं) के कारण होने वाली रंग अस्थिरता जैसी चुनौतियों से सीमित है।

इस मुद्दे से निपटने के लिए, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के तहत एक स्वायत्त संस्थान, बेंगलुरु में नैनो और सॉफ्ट मैटर विज्ञान केंद्र (सीईएनएस) के शोधकर्ताओं ने सीएसपीबीएक्स₃ पेरोव्स्काइट नैनोक्रिस्टल्स में आयन माइग्रेशन को कम करने के लिए एक अभिनव विधि विकसित की है।

डॉ. प्रलय के. सैनत्रा के नेतृत्व में टीम ने गर्म इंजेक्शन विधि का उपयोग करके हरे प्रकाश उत्सर्जक सीज़ियम लेड ब्रोमाइड (सीएसपीबीबीआर₃) पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल्स को संश्लेषित किया, जहां ओलीलेमाइन निष्क्रिय लिगैंड के रूप में कार्य करता है। स्थिरता बढ़ाने के लिए, उन्होंने आर्गन-ऑक्सीजन (एआर-O₂) प्लाज्मा उपचार लागू किया, जो एक क्रॉस-लिंक्ड, हाइड्रोफोबिक परत बनाकर सतह लिगैंड को स्थिर करता है। यह दृष्टिकोण प्रभावी रूप से लिगैंड को स्थिर करता है और आयन विनिमय को धीमा करता है, जिससे रंग स्थिरता में कई गुना सुधार होता है।

नैनोस्केल पत्रिका में प्रकाशित यह सफलता पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल्स को स्थिर करने के संबंध में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करती है, तथा कुशल, टिकाऊ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का मार्ग प्रशस्त करती है।

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