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 Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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