Պտտվող լույս. օրգանական նոր կիսահաղորդիչը կարող է սնուցել ապագայի էլեկտրոնիկան
- Գիտնականները մշակել են օրգանական կիսահաղորդիչ, որը էլեկտրոններին պարտադրում է շարժվել պարույրաձև։
- Այս նյութը արձակում է շրջանաձև բևեռացված լույս՝ ցույց տալով էլեկտրոնների «ձեռքայնությունը»։
- Հնարավոր կիրառությունները ներառում են ավելի արդյունավետ OLED էկրաններ և հաջորդ սերնդի հաշվողական տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են սպինտրոնիկան և քվանտային հաշվարկները։
- Կիսահաղորդիչը հիմնված է տրիազատրուքսենի (TAT) մոլեկուլների վրա, որոնք ինքնակազմակերպվում են պարուրաձև շարքերում։
- Մշակված շրջանաձև բևեռացված OLED-ները (CP-OLED) ցույց են տվել ռեկորդային արդյունավետություն, պայծառություն և բևեռացման մակարդակներ։
Պարույրաձև լույսի օգտագործումը. օրգանական կիսահաղորդիչների բեկումը խոստանում է հեղափոխություն էլեկտրոնիկայում
Քեմբրիջի և Էյնդհովենի տեխնոլոգիական համալսարանների գիտնականների թիմը զգալի առաջընթաց է գրանցել օրգանական կիսահաղորդիչների ոլորտում։ Նրանց նորարարական աշխատանքի արդյունքում ստեղծվել է նոր նյութ, որը էլեկտրոններին ստիպում է շարժվել պարույրաձև, ինչը հետաքրքրաշարժ հնարավորություններ է բացում OLED էկրանների տեխնոլոգիայի զարգացման համար և ճանապարհ հարթում հաջորդ սերնդի հաշվողական պարադիգմաների համար, ինչպիսիք են սպինտրոնիկան և քվանտային հաշվարկները։
Շրջանաձև բևեռացված լույս. տեղեկատվության կոդավորումը էլեկտրոնի սպինում
Այս առաջընթացի բանալին մշակված կիսահաղորդչի եզակի հատկությունն է. այն արձակում է շրջանաձև բևեռացված լույս։ Սա նշանակում է, որ լուսային ալիքները տատանվում են շրջանաձև՝ տեղեկատվություն կրելով էլեկտրոնների «ձեռքայնության» կամ սպինի մասին։ Ի տարբերություն սովորական անօրգանական կիսահաղորդիչների, ինչպիսին է սիլիցիումը, որտեղ էլեկտրոնների շարժումը սովորաբար անկողմնորոշ է իրենց ներքին սիմետրիկ կառուցվածքի պատճառով, այս օրգանական կիսահաղորդիչը ներմուծում է վերահսկվող քիրալություն՝ էլեկտրոններին ստիպելով շարժվել պարույրաձև հետագծով։
Բնությունից ներշնչված դիզայն. քիրալ կիսահաղորդիչների ստեղծում
Ներշնչվելով բնության մեջ հանդիպող քիրալ (ասիմետրիկ այնպես, որ իր կառուցվածքը և հայելային անդրադարձը չեն համապատասխանում միմյանց) կառուցվածքներից, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի մոլեկուլները, գիտնականները կիրառել են մոլեկուլային դիզայնի խելացի մեթոդներ։ Նրանք մանիպուլյացիայի են ենթարկել կիսահաղորդչային մոլեկուլների շարքերը՝ դրանք ինքնակազմակերպելով կանոնավոր պարույրաձև սյուների մեջ, որոնք ցուցաբերում են աջ կամ ձախ ձեռքայնություն։ Նյութի կառուցվածքի այս ճշգրիտ վերահսկողությունը մոլեկուլային մակարդակում կարևոր է էլեկտրոնների շարժումն ու սպինը թելադրելու համար։
OLED-ի բարելավված արդյունավետություն և ավելի պայծառ էկրաններ
Այս քիրալ կիսահաղորդիչների ամենաանմիջական և խոստումնալից կիրառություններից մեկը էկրանների տեխնոլոգիան է։ Ներկայիս OLED էկրանները հաճախ տառապում են էներգիայի կորստից՝ լույսը ֆիլտրելու իրենց եղանակի պատճառով։ Նոր մշակված քիրալ կիսահաղորդիչը բնականորեն արձակում է որոշակի բևեռացմամբ լույս, ինչը կարող է զգալիորեն նվազեցնել այս կորուստները՝ հանգեցնելով հեռուստացույցների և սմարթֆոնների ավելի պայծառ և էներգաարդյունավետ էկրանների։
Ճանապարհ հարթելով սպինտրոնիկայի և քվանտային հաշվարկների համար
Էկրանների տեխնոլոգիայից դուրս, քիրալ օրգանական կիսահաղորդիչների այս բեկումը զգալի հետևանքներ ունի հաջորդ սերնդի հաշվողական տեխնոլոգիաների համար։ Սպինտրոնիկան՝ մի ոլորտ, որն օգտագործում է էլեկտրոնների սպինը տեղեկատվություն պահելու և մշակելու համար, կարող է մեծապես օգտվել այնպիսի նյութերից, որոնք առաջարկում են էլեկտրոնների սպինի ճշգրիտ վերահսկողություն։ Նմանապես, էլեկտրոնների սպինը նման ճշգրտությամբ մանիպուլյացիայի ենթարկելու ունակությունը կարող է նաև ճանապարհ հարթել քվանտային հաշվարկների առաջընթացի համար, որը հեղափոխական ոլորտ է՝ դասական համակարգիչների հնարավորություններից շատ անգամ գերազանցող բարդ խնդիրներ լուծելու ներուժով։
Այս նոր քիրալ օրգանական կիսահաղորդչի մշակումը նյութագիտության մեջ նշանակալի առաջընթաց է՝ էլեկտրոնիկայի տարբեր ոլորտներում հնարավոր տրանսֆորմացիոն կիրառություններով։ Մեր առօրյա էկրանների արդյունավետությունն ու պայծառությունը բարելավելուց մինչև առաջադեմ հաշվողական տեխնոլոգիաների զարգացումը հնարավոր դարձնելը, էլեկտրոնների սպինը նման ճշգրտությամբ մանիպուլյացիայի ենթարկելու ունակությունը նոր հորիզոններ է բացում էլեկտրոնիկայի աշխարհում։