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 Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Исследование крупнейшего в Европе массового захоронения медного века Камино-дель-Молино указало на то, что дети и подростки, жившие в Испании почти пять тысяч лет назад, страдали и умирали от хронических респираторных инфекций, в числе которых, вероятно был туберкулез.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В эпоху искусственного интеллекта и стремительного развития технологий знание языка становится инструментальной компетенцией, а умение работать с учетом культурного контекста — стратегической. В День филолога, кандидат педагогических наук Екатерина Щавелева, заведующая кафедрой иностранных языков и коммуникативных технологий НИТУ МИСИС рассказывает, как гуманитарное образование приобретает новую ответственность и какое будущее у межкультурной коммуникации.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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