Физики создали органический полупроводник, заставляющий электроны двигаться по спирали
Ученые создали органический полупроводник, обеспечивающий электронам движение по спирали. Это открытие повысит эффективность OLED-дисплеев в телевизорах и смартфонах и найдет применение в спинтронике и квантовых вычислениях.
Внутренняя структура большинства неорганических полупроводников, таких как кремний, симметрична, поэтому электроны движутся через них без предпочтительного направления.
Однако в природе молекулы часто имеют хиральную структуру: хиральные молекулы являются зеркальными отражениями друг друга, но при совмещении в пространстве не повторяют друг друга, как человеческие руки. Правые и левые молекулы значительно отличаются по свойствам. Хиральность играет важную роль в биологических процессах, но затрудняет работу с органическими веществами в электронике.
Используя молекулярные приемы, вдохновленные природой, исследователи смогли создать хиральный полупроводник, заставив стопки полупроводниковых молекул формировать упорядоченные правые или левые спиральные колонны. Разработанный полупроводник излучает циркулярно поляризованный свет, что означает, что свет несет информацию о «хиральности» электронов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
«В отличие от жестких неорганических полупроводников, эти материалы предлагают невероятную гибкость, позволяя нам создавать совершенно новые структуры, такие как хиральные светодиоды. Это как работать с набором Lego, где есть всевозможные формы, а не только прямоугольные кирпичики», — сказал профессор сэр Ричард Френд (Richard Friend), соавтор исследования.
Одно из перспективных применений хиральных полупроводников — технологии для изготовления дисплеев. Эти приборы часто теряют значительное количество энергии из-за методов фильтрации света. Хиральный полупроводник, разработанный исследователями, естественным образом излучает свет таким образом, что может снизить эти потери, делая экраны ярче и энергоэффективнее.
Полупроводник собран из триазатруксена (TAT), способного к самоорганизации в спиральные стопки органического материала. Полученная конфигурация дает электронам двигаться спирально, как по резьбе винта.
«При возбуждении синим или ультрафиолетовым светом самоорганизующийся TAT излучает яркий зеленый свет с сильной циркулярной поляризацией — эффект, которого до сих пор было трудно достичь в полупроводниках. Структура TAT позволяет электронам эффективно двигаться и одновременно влияет на то, как излучается свет», — сказал соавтор исследования Марко Прейсс (Marco Preuss).
Исследователи адаптировали методы изготовления OLED (органических светодиодов), и интегрировали TAT в работающие циркулярно поляризованные OLED (CP-OLED). Созданные ими устройства показали рекордную эффективность, яркость и уровень поляризации.
Ученые говорят, что это «настоящий прорыв» по уровню контроля над движением электронов в светодиоде. Они также считают, что их работа важна для квантовых вычислений и спинтроники — области исследований, использующей спин (собственный момент импульса) электронов для хранения и обработки информации.
Telegram 
Дзен 
VK Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии