Исследователи из Кембриджского университета и Технологического университета Эйндховена совершили прорыв в области органических полупроводников, создав материал, который заставляет электроны двигаться по спиральной траектории. Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Science, могут привести к значительному улучшению эффективности OLED-дисплеев и открыть новые возможности для квантовых вычислений.
В основе инновации лежит материал под названием триазатруксен (TAT), который самостоятельно собирается в спиральные структуры. Когда электроны проходят через эти структуры, они движутся по спирали, «как резьба винта», что приводит к испусканию циркулярно-поляризованного света. Этот свет несет информацию о «хиральности» (правизне или левизне) электронов, что имеет важное значение для ряда технологических применений.
Исследователи создали хиральный полупроводник, формируя упорядоченные правосторонние или левосторонние спиральные колонны. При возбуждении синим или ультрафиолетовым светом, самособранный TAT излучает яркий зеленый свет с сильной циркулярной поляризацией. Команда успешно интегрировала TAT в работающие циркулярно-поляризованные OLED (CP-OLED), которые продемонстрировали рекордные показатели эффективности, яркости и уровня поляризации.
«Это первый раз, когда хиральность была связана с движением электронов на таком уровне», — отметил профессор сэр Ричард Френд из Кавендишской лаборатории Кембриджа, один из руководителей исследования.
Потенциальные применения этой технологии впечатляют. Современные дисплеи теряют значительное количество энергии из-за методов фильтрации света. Новая технология может сделать экраны ярче и энергоэффективнее, что особенно важно для телевизоров и смартфонов. Кроме того, циркулярно-поляризованный свет может найти применение в спинтронике и квантовых вычислениях.
Профессор Берт Мейер из Технологического университета Эйндховена подчеркивает значимость открытия: «Органические полупроводники сейчас поддерживают индустрию стоимостью более 60 миллиардов долларов. Наше открытие представляет собой значительный шаг вперед в этой технологии».
Марко Пройс из Эйндховенского университета и Ритупарно Чоудхури из Кембриджской лаборатории Кавендиша, соавторы исследования, провели кропотливую работу по созданию и тестированию новых материалов. Их успех является результатом многолетнего сотрудничества между исследовательскими группами Френда и Мейера.
Интересно отметить, что хиральность играет важную роль не только в электронике, но и в биологических процессах, таких как формирование ДНК. Это исследование демонстрирует, как принципы, наблюдаемые в природе, могут быть применены для создания передовых технологий, открывая новые горизонты в электронике следующего поколения.
Изображение носит иллюстративный характер
В основе инновации лежит материал под названием триазатруксен (TAT), который самостоятельно собирается в спиральные структуры. Когда электроны проходят через эти структуры, они движутся по спирали, «как резьба винта», что приводит к испусканию циркулярно-поляризованного света. Этот свет несет информацию о «хиральности» (правизне или левизне) электронов, что имеет важное значение для ряда технологических применений.
Исследователи создали хиральный полупроводник, формируя упорядоченные правосторонние или левосторонние спиральные колонны. При возбуждении синим или ультрафиолетовым светом, самособранный TAT излучает яркий зеленый свет с сильной циркулярной поляризацией. Команда успешно интегрировала TAT в работающие циркулярно-поляризованные OLED (CP-OLED), которые продемонстрировали рекордные показатели эффективности, яркости и уровня поляризации.
«Это первый раз, когда хиральность была связана с движением электронов на таком уровне», — отметил профессор сэр Ричард Френд из Кавендишской лаборатории Кембриджа, один из руководителей исследования.
Потенциальные применения этой технологии впечатляют. Современные дисплеи теряют значительное количество энергии из-за методов фильтрации света. Новая технология может сделать экраны ярче и энергоэффективнее, что особенно важно для телевизоров и смартфонов. Кроме того, циркулярно-поляризованный свет может найти применение в спинтронике и квантовых вычислениях.
Профессор Берт Мейер из Технологического университета Эйндховена подчеркивает значимость открытия: «Органические полупроводники сейчас поддерживают индустрию стоимостью более 60 миллиардов долларов. Наше открытие представляет собой значительный шаг вперед в этой технологии».
Марко Пройс из Эйндховенского университета и Ритупарно Чоудхури из Кембриджской лаборатории Кавендиша, соавторы исследования, провели кропотливую работу по созданию и тестированию новых материалов. Их успех является результатом многолетнего сотрудничества между исследовательскими группами Френда и Мейера.
Интересно отметить, что хиральность играет важную роль не только в электронике, но и в биологических процессах, таких как формирование ДНК. Это исследование демонстрирует, как принципы, наблюдаемые в природе, могут быть применены для создания передовых технологий, открывая новые горизонты в электронике следующего поколения.
