Исследователи решили проблему, над которой бились десятилетиями, в области органических полупроводников, открыв новые возможности для будущего электроники. Исследователи из Кембриджского университета и Технологического университета Эйндховена создали органический полупроводник, который заставляет электроны двигаться по спирали.
Большинство неорганических полупроводников, таких как кремний, имеют симметричную структуру, что позволяет электронам перемещаться без предпочтительного направления. Однако в природе существуют хиральные молекулы, которые являются зеркальными отражениями друг друга и имеют разные свойства. Хиральность играет важную роль в биологии, но усложняет использование органических веществ в электронике.
Исследователи создали хиральный полупроводник, формируя молекулы в упорядоченные спиральные колонны. Этот полупроводник излучает циркулярно поляризованный свет, что позволяет передавать информацию о хиральности электронов. Профессор Ричард Френд отметил, что такие материалы предлагают гибкость в создании новых структур, например, хиральных светодиодов.
Хиральные полупроводники могут улучшить технологии дисплеев, снижая потери энергии при фильтрации света, что делает экраны ярче и эффективнее. Полупроводник создан из триазатруксена (TAT), который самоорганизуется в спиральные структуры, позволяя электронам двигаться спирально. При возбуждении TAT излучает яркий зеленый свет с высокой циркулярной поляризацией, что ранее было сложно достичь. Устройства на основе TAT показали рекордную эффективность и уровень поляризации, что является прорывом для квантовых вычислений и спинтроники.
Конфокальная микроскопия части созданного светодиода, постобработка цветом / © Samarpita Sen / Rituparno Chowdhury
Дополнительная информация: Rituparno Chowdhury et al, Circularly polarized electroluminescence from chiral supramolecular semiconductor thin films, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adt3011. www.science.org/doi/10.1126/science.adt3011
Источник: Spinning, twisted light could power next-generation electronics