Вчені створили перший світлодіод з однією молекулою

Неймовірної складності задача була вирішена французькими вченими: вони розробили перший в світі світлодіод з однією молекулою. Пристрій зроблено з одного политиофенового дроту, який поміщений між кінцем скануючого тунельного мікроскопа і золотий поверхнею. Ця експериментальна винахідливість проливає світло на взаємодію між електронами і фотонами на найменшому масштабі. Більш того, вона являє собою ще один крок до створення компонентів для молекулярного комп’ютера. Дана робота недавно була опублікована в науковому журналі Physical Review Letters.

Світлодіоди – це компоненти, які випромінюють світло, коли електричний струм проходить через них і пропускає світло тільки в одному напрямку. Світлодіоди відіграють важливу роль у повсякденному житті як світлових індикаторів. Вони також мають велику перспективу в області освітлювальних приладів, прогресивно захоплюючи цю ринкову нішу.

Головною перевагою світлодіодів є те, що їх можна зробити дуже маленького розміру, що дозволяє отримати точкові джерела світла. Беручи це до уваги, вчені з Страсбурзького інституту фізики та хімії матеріалів (Франція) разом з командою з Паризького інституту молекулярної хімії (Франція) змогли подолати одне останню перешкоду у створенні ультрамаленьких пристроїв: вони створили перший в світі світлодіод з однією молекулою.

Для досягнення заданої мети вони використовували один провід з політіофена, який є хорошим електричним провідником. Він зроблений з водню, вуглецю і самородної сірки і був використаний для створення більш великих світлодіодів, які зараз представлені на ринку. Политиофеновый провід був прикріплений одним кінцем до скануючого тунельного мікроскопу, а іншим – до поверхні із золота. Вчені зафіксували випромінювання світла, коли струм проходив через даний нанопровод.

Вони спостерігали, що тиофеновый провід веде себе як світлодіод: світло излучался тільки тоді, тоді електрони проходили за напрямком від мікроскопа до золотої поверхні. Коли полярність була змінена, випромінювання світла було надто слабким.

Разом з наукової командою Факультету фізики твердих тіл Паризького інституту, дослідники продемонстрували, що

світло излучался, коли негативний заряд (електрон) змішувався з позитивним зарядом (дірка) в нанопроводе і передавав більшу частину енергії протону. На кожні 100 000 електронів, що знаходяться всередині тиофенового дроти, виникав один протон. Довжина хвилі перебувала в червоному діапазоні.

З фундаментальної точки зору, цей пристрій надає дослідникам нове обладнання для вивчення феноменів, які відбуваються, коли електричний провідник випромінює світло і робить це на такому масштабі, де замість класичної фізики царює вже квантова.

Вчені також зможуть підібрати матеріали для більш потужного світлового випромінювання. Нарешті, ця робота є першим кроком назустріч створення компонентів молекулярного розміру, які поєднують в собі електронні та оптичні властивості. Ті ж самі компоненти можуть бути використані для створення молекулярного комп’ютера.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *