Дэвид Джинджер - David Ginger

Дэвид Джинджер
Альма-матер
  • Б.С. - Университет Индианы (Блумингтон)
  • Доктор философии, Кембриджский университет

Дэвид С. Джинджер американец физический химик. Это Элвин Л. и Верла Р. Квирам. одаренный профессор химии в Вашингтонский университет. Он также является выдающимся ученым Вашингтонского исследовательского фонда и главным научным сотрудником Вашингтонского университета. Институт чистой энергии. В 2018 году он был избран в Академию наук штата Вашингтон за работу по микроскопическому исследованию материалов для тонкая пленка полупроводники.[1]

Образование

Имбирь BS градусов от Университет Индианы Блумингтон по химии и физике, а также кандидат наук по физике из Кембриджский университет, где его научный руководитель был Нил Гринхэм. Он был Маршалл стипендиат. После совместного Национальные институты здравоохранения США и докторская стипендия DuPont в Северо-Западный университет с Чад Миркин, он поступил на факультет Вашингтонского университета.[2]

Исследование

Сканирующая зондовая микроскопия

Изображение доменов перовскита, полученное с помощью флуоресцентной микроскопии.
Пример солнечной панели с тонкопленочными полупроводниками.
Плазмонный резонанс возникает при взаимодействии электрического поля с электронным облаком металлосодержащей наночастицы.[3]

Имбирь использовал сканирующая зондовая микроскопия изучить свойства наночастицы. Исследования проводятся с использованием различных методов микроскопии, в первую очередь Атомно-силовая микроскопия методы. Он надеется сделать анализ наноматериалов конденсированной фазы таким же обычным явлением, как и анализ с использованием методов оптической микроскопии.[4] Лаборатория использовала эти методы микроскопии в основном для изучения гальванических и ионных транспортных материалов, таких как те, которые используются в батареях.[5] Микроскопия также полезна для изучения наноразмерных свойств органических фотоэлектрических систем, таких как инжекция, транспортировка и улавливание.[6] Группа Джинджера из Вашингтонского университета обладает уникальными возможностями визуализации, которые используются для лучшего понимания электронной геометрии и механики заряда полупроводниковых материалов для создания теоретических продуктов.[7]

Солнечная энергия и электронные материалы

Одним из направлений карьеры Джинджер была разработка более эффективных и действенных методов солнечная энергия захватывать. Группа имбиря разработала тонкую пленку полупроводники которые более прочные и менее дорогие в производстве, чем традиционные кремниевые солнечные панели.[5] Разработка этих полупроводников, которые можно заливать на гибкие поверхности, открыла широкий спектр возможностей для будущего применения. Группа проводит исследования различных типов компонентов солнечных элементов, включая перовскиты, органические полупроводники, и коллоидный квантовые точки.[4]

Плазмоника и нанофотонные материалы

Материалы в наномасштабе обладают уникальными свойствами, которые резко отличаются от атомных и макроуровневых. Связь между квантовой и классической механикой - это развивающаяся область, которая остается в значительной степени неосвоенной. Лаборатория имбиря тщательно изучала свойства квантовых точек с упором на экситон свойства и механика переноса заряда.[8] Наночастицы, такие как квантовые точки, могут повысить эффективность сбора света за счет регулирования длины волны и интенсивности входящего света. Непосредственным применением этого исследования является исследование плазмонный наночастицы.[9] Уникальные свойства этих материалов позволяют им действовать как наноразмерные антенны, усиливая и фокусируя оптические сигналы. Текущие усилия сосредоточены на повышении эффективности наночастиц в приложениях для обнаружения под светом. предел дифракции.[4][5]

Биологические материалы и ощущения

Группа Джинджер сыграла важную роль в разработке методов ДНК-направленной сборки наноматериалов.[10] Они также разработали наноматериалы, которые можно оптически активировать посредством изомеризации спейсеров ДНК между частицами. Преобразование между СНГ и транс формы нити ДНК либо разрешают, либо препятствуют связыванию между нитями ДНК.[9] В сочетании с высокой специфичностью молекул ДНК это позволяет контролировать структуру и размер наночастиц с помощью света. Долгосрочная цель этого исследования - разработать метод контролируемой сборки материалов, но высокая склонность ДНК к деградации ограничивает практическое применение.[4][5] Лаборатория Джинджера заинтересована в управлении ориентацией частиц в фотоэлементах, что может позволить достичь максимальной теоретической эффективности:[11] Джинджер заявил, что для создания интерфейса между биологией и электроникой необходимо создать новые материалы, чтобы заполнить пробел.[12]

Рекомендации

  1. ^ «Дэвид Джинджер и Сотирис Ксантеас избраны в Академию наук штата Вашингтон | Новости химии». Получено 2019-05-27.
  2. ^ https://depts.washington.edu/gingerlb/the-ginger-lab-group-members/david-s-ginger/
  3. ^ Тан, Ицзюнь; Цзэн, Сянцюнь; Лян, Дженнифер (июль 2010 г.). "Поверхностный плазмонный резонанс: введение в метод поверхностной спектроскопии". Журнал химического образования. 87 (7): 742–746. Bibcode:2010JChEd..87..742T. Дои:10.1021 / ed100186y. ISSN  0021-9584. ЧВК  3045209. PMID  21359107.
  4. ^ а б c d "Лаборатория имбиря - Вашингтонский университет, Сиэтл - Дэвид С. Джинджер". Лаборатория имбиря - Вашингтонский университет, Сиэтл - Дэвид С. Джинджер. Получено 2019-05-27.
  5. ^ а б c d "Дэвид С. Джинджер - Департамент химии UW". depts.washington.edu. Получено 2019-05-27.
  6. ^ Pingree, Liam S.C .; Reid, Obadiah G .; Джинджер, Дэвид С. (2009). "Электрическая сканирующая зондовая микроскопия на активных органических электронных устройствах". Современные материалы. 21 (1): 19–28. Дои:10.1002 / adma.200801466. ISSN  1521-4095.
  7. ^ Гиридхарагопал, Раджив; Шао, Гочжэн; Гроувс, Крис; Джинджер, Дэвид С. (01.09.2010). «Новые методы СЗМ для анализа материалов ОПВ». Материалы сегодня. 13 (9): 50–56. Дои:10.1016 / S1369-7021 (10) 70165-6. ISSN  1369-7021.
  8. ^ Зиффер, Марк Э. и Джинджер, Дэвид С. Спектроскопические исследования электронной структуры экситонов и рекомбинации зарядов в полупроводниках, обрабатываемых в растворах, для фотовольтаики. Сиэтл: Вашингтонский университет, 2018. Интернет.
  9. ^ а б Самай, Сумядьюти и Джинджер, Дэвид С. Обратимо реконфигурируемые плазмонные наноматериалы. Сиэтл]: Вашингтонский университет, 2017. Web.
  10. ^ Ян, Юньци и Джинджер, Дэвид С. Изучение ДНК, модифицированной азобензолом, для программирования сборки наночастиц и обнаружения нуклеиновых кислот. Сиэтл]: Вашингтонский университет, 2015. Web.
  11. ^ Мартин, Ричард. «Большой шаг на этой неделе в создании более дешевых и эффективных солнечных элементов». Обзор технологий MIT. Получено 2019-05-31.
  12. ^ «Чтобы соединить биологию с электроникой, будьте жесткими, но гибкими». UW Новости. Получено 2019-05-31.

внешняя ссылка