David Ginger - David Ginger - Wikipedia

David Ginger
Alma mater
  • B.S. - Indiana University (Bloomington)
  • PhD, University of Cambridge

David S. Ginger je Američan fyzikální chemik. Je to Alvin L. a Verla R. Kwiram nadaný profesor chemie na University of Washington. Je také uznávaným vědcem Washington Research Foundation a hlavním vědeckým pracovníkem Washingtonské univerzity Institut čisté energie. V roce 2018 byl zvolen do Washingtonské státní akademie věd za práci na mikroskopickém výzkumu materiálů pro tenký film polovodiče.[1]

Vzdělávání

Ginger má BS stupně od Indiana University Bloomington v chemii a fyzice a PhD ve fyzice z Univerzita v Cambridge, kde jeho vedoucí práce byl Neil Greenham. Byl Marshall Scholar. Po kloubu NIH a DuPont Postdoctoral Fellowship ve společnosti Northwestern University s Chad Mirkin, nastoupil na fakultu Washingtonské univerzity.[2]

Výzkum

Mikroskopie skenovací sondy

Obrázek perovskitových domén pořízený pomocí fluorescenční mikroskopie.
Příklad solárního panelu s tenkovrstvými polovodiči.
K rezonanci plazmonu dochází, když elektrické pole interaguje s elektronovým mrakem nanočástice obsahující kov.[3]

Ginger použil mikroskopie skenovací sondy zkoumat vlastnosti nanočástice. Výzkum se primárně provádí pomocí různých mikroskopických technik Mikroskopie atomové síly metody. Doufá, že budou analýzy kondenzovaných fázových nanomateriálů stejně běžné jako analýzy pomocí technik optické mikroskopie.[4] Laboratoř používá tyto mikroskopické techniky primárně pro studium galvanických a iontových transportních materiálů, jako jsou ty, které se používají v bateriích.[5] Mikroskopie je také užitečná ke studiu vlastností organických fotovoltaických systémů v nanoměřítku, jako je vstřikování, transport a zachycování.[6] Gingerova skupina na Washingtonské univerzitě má jedinečné zobrazovací schopnosti, které se používají k lepšímu porozumění elektronické geometrii a nábojové mechanice polovodičových materiálů k vytváření produktů založených na teorii.[7]

Solární energie a elektronické materiály

Jedním z cílů Gingerovy kariéry byl vývoj efektivnějších a efektivnějších metod solární energie zajmout. Gingerova skupina vyvinula tenký film polovodiče které jsou robustnější a levnější na výrobu než tradiční křemíkové solární panely.[5] Vývoj těchto polovodičů, které lze odlévat na pružné povrchy, otevřel širokou škálu možností budoucích aplikací. Tato skupina provádí výzkum na různých typech solárních článků, včetně perovskity, organické polovodiče a koloidní kvantové tečky.[4]

Plasmonika a nanofotonické materiály

Materiály v nano měřítku mají jedinečné vlastnosti, které se dramaticky liší od atomové a makro měřítka. Rozhraní mezi kvantovou a klasickou mechanikou je rozvíjející se pole, které zůstává do značné míry nevyužito. Laboratoř Ginger rozsáhle studovala vlastnosti kvantových teček se zaměřením na exciton vlastnosti a mechanika přenosu náboje.[8] Nanočástice, jako jsou kvantové tečky, mohou být schopné zvýšit účinnost získávání světla regulací vlnové délky a intenzity přicházejícího světla. Okamžitou aplikací tohoto výzkumu je vyšetřování plazmonický nanočástice.[9] Jedinečné vlastnosti těchto materiálů jim umožňují působit jako anténa v nano měřítku, zesilovat a zaostřovat optické signály. Současné úsilí je zaměřeno na zlepšení účinnosti nanočástic při snímání aplikací pod světlem difrakční limit.[4][5]

Bioinspirované materiály a snímání

Gingerova skupina byla průkopníkem průkopnických technik montáže DNA pro nanomateriály.[10] Vyvinuli také nanomateriály, které lze opticky aktivovat izomerizací rozpěr DNA mezi částicemi. Převod mezi cis a trans Formy řetězce DNA buď umožňují nebo inhibují vazbu mezi řetězci DNA.[9] Ve spojení s vysokou specificitou charakteristickou pro molekuly DNA to umožňuje, aby struktura a velikost nanočástic byla pečlivě kontrolována světlem. Dlouhodobým cílem tohoto výzkumu je vyvinout metodu montáže kontrolovaných materiálů, ale vysoká tendence k degradaci DNA omezuje praktické aplikace.[4][5] Gingerova laboratoř se zajímá o řízení orientace částic ve fotovoltaických článcích, což by umožnilo dosáhnout maximální teoretické účinnosti:[11] Ginger uvedl, že za účelem vytvoření rozhraní mezi biologií a elektronikou musí být vytvořeny nové materiály, které by tuto mezeru spojily.[12]

Reference

  1. ^ „David Ginger, Sotiris Xantheas zvolen do Státní akademie věd ve Washingtonu | Oddělení chemie News“. Citováno 2019-05-27.
  2. ^ https://depts.washington.edu/gingerlb/the-ginger-lab-group-members/david-s-ginger/
  3. ^ Tang, Yijun; Zeng, Xiangqun; Liang, Jennifer (červenec 2010). „Rezonance povrchových plazmonů: Úvod do techniky povrchové spektroskopie“. Journal of Chemical Education. 87 (7): 742–746. Bibcode:2010JChEd..87..742T. doi:10.1021 / ed100186y. ISSN  0021-9584. PMC  3045209. PMID  21359107.
  4. ^ A b C d „The Ginger Lab - University of Washington, Seattle - David S. Ginger“. The Ginger Lab - University of Washington, Seattle - David S. Ginger. Citováno 2019-05-27.
  5. ^ A b C d „David S. Ginger - UW Department of Chemistry“. zast. washington.edu. Citováno 2019-05-27.
  6. ^ Pingree, Liam S. C .; Reid, Obadiah G .; Ginger, David S. (2009). "Mikroskopie s elektrickou skenovací sondou na aktivních organických elektronických zařízeních". Pokročilé materiály. 21 (1): 19–28. doi:10.1002 / adma.200801466. ISSN  1521-4095.
  7. ^ Giridharagopal, Rajiv; Shao, Guozheng; Groves, Chris; Ginger, David S. (01.09.2010). „Nové techniky SPM pro analýzu materiálů OPV“. Materiály dnes. 13 (9): 50–56. doi:10.1016 / S1369-7021 (10) 70165-6. ISSN  1369-7021.
  8. ^ Ziffer, Mark E. a Ginger, David S. Spektroskopické studie excitační elektronické struktury a rekombinace náboje v polovodičích zpracovaných pro fotovoltaiku. Seattle: U of Washington, 2018. Web.
  9. ^ A b Samai, Soumyadyuti a Ginger, David S. Reverzibilně rekonfigurovatelné plazmonické nanomateriály. Seattle]: U of Washington, 2017. Web.
  10. ^ Yan, Yunqi a Ginger, David S. Studium DNA modifikované azobenzenem pro programovatelné sestavení nanočástic a detekci nukleových kyselin. Seattle]: U of Washington, 2015. Web.
  11. ^ Martin, Richard. „Tento týden je velkým krokem k výrobě levnějších a efektivnějších solárních článků“. Recenze technologie MIT. Citováno 2019-05-31.
  12. ^ „Propojte biologii s elektronikou, buďte přísní a přitom flexibilní“. Novinky UW. Citováno 2019-05-31.

externí odkazy