
Международная группа исследователей из Кембриджского университета и Технического университета Эйндховена преодолела многолетнее препятствие в разработке органических полупроводников, открыв путь к созданию более энергоэффективных OLED-дисплеев и перспективных технологий вроде спинтроники и квантовых вычислений.
Результаты работы описывают материал, заставляющий электроны двигаться по спирали, что позволяет генерировать циркулярно поляризованный свет — ключевое свойство для новых поколений электроники.
В отличие от симметричных неорганических полупроводников, таких как кремний, новый материал имитирует хиральные структуры, встречающиеся в природе. Хиральность — свойство молекул иметь «правую» или «левую» зеркальную конфигурацию — играет критическую роль в биологических процессах, например, в формировании ДНК. Однако до сих пор учёным не удавалось эффективно контролировать это явление в электронных устройствах.
Используя методы молекулярного проектирования, вдохновлённые природой, команда создала полупроводник на основе триазатруксена (TAT), чьи молекулы самоорганизуются в упорядоченные спиральные колонны. Это заставляет электроны двигаться по траектории, подобной резьбе, что придаёт свету циркулярную поляризацию — характеристику, связанную с «закрученностью» электронов.

«Когда мы начали работать с органическими полупроводниками, многие сомневались в их потенциале. Сейчас они доминируют в дисплейных технологиях, но наш подход открывает ещё больше возможностей», — отметил сэр Ричард Френд, соавтор исследования. По его словам, гибкость органических материалов позволяет создавать структуры, недоступные для жёстких неорганических аналогов: «Это как собрать что угодно из Lego с бесконечным набором деталей, а не только из прямоугольных блоков».
Ключевым достижением стала интеграция TAT в рабочие OLED-устройства с циркулярной поляризацией (CP-OLED). Модифицировав стандартные методы производства, учёные добились рекордных показателей эффективности, яркости и уровня поляризации.
Сам материал TAT при возбуждении синим или ультрафиолетовым светом излучает яркий зелёный свет с сильной круговой поляризацией. «До сих пор такой эффект было практически невозможно достичь в полупроводниках», — добавил Марко Прейс из Эйндховена, подчеркнув, что структура TAT не только направляет электроны, но и влияет на свойства излучаемого света.
Помимо дисплеев, где хиральные полупроводники могут снизить энергопотери на 30% – 50%, технология обещает прорыв в спинтронике — области, использующей спин электронов для хранения и обработки данных. Это может привести к созданию более быстрых и безопасных вычислительных систем. Кроме того, контроль над спином важен для квантовых вычислений.
Учёные впервые связали хиральность структуры с движением электронов на таком уровне. Это фундаментальный шаг вперёд.
Органические полупроводники уже формируют индустрию с оборотом свыше $60 млрд, и новая разработка расширяет их потенциал. По словам учёных, следующим этапом станет коммерциализация технологии — первые CP-OLED-дисплеи могут появиться на рынке в течение пяти лет, а в долгосрочной перспективе хиральные материалы могут переопределить архитектуру квантовых процессоров и систем шифрования.
-
17.03.2025 22:37:00 | iXBT.com
17.03.2025 22:33:00 | iXBT.com
17.03.2025 22:22:00 | iXBT.com
17.03.2025 22:21:00 | iXBT.com
17.03.2025 22:03:00 | iXBT.com
17.03.2025 21:55:00 | iXBT.com
17.03.2025 21:44:00 | iXBT.com
17.03.2025 21:37:00 | iXBT.com
17.03.2025 21:22:00 | iXBT.com
17.03.2025 21:14:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:44:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:41:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:38:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:32:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:25:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:17:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:13:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:06:00 | iXBT.com
17.03.2025 20:01:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:53:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:49:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:43:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:43:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:43:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:28:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:13:00 | iXBT.com
17.03.2025 19:13:00 | iXBT.com
17.03.2025 18:52:00 | iXBT.com
17.03.2025 18:36:00 | iXBT.com
17.03.2025 17:36:00 | iXBT.com
17.03.2025 17:31:00 | iXBT.com
17.03.2025 16:40:00 | iXBT.com
-
18.03.2025 04:30:10 | ferra.ru
18.03.2025 03:45:30 | ferra.ru
18.03.2025 03:00:30 | ferra.ru
18.03.2025 02:45:00 | Woman.ru
18.03.2025 02:15:23 | ferra.ru
18.03.2025 00:45:13 | ferra.ru
18.03.2025 00:25:55 | Хабр
18.03.2025 00:00:11 | ferra.ru
17.03.2025 22:35:56 | Woman.ru
17.03.2025 21:51:08 | vc.ru
17.03.2025 21:45:27 | ferra.ru
17.03.2025 21:13:19 | Хабр
17.03.2025 21:13:00 | Хабр
17.03.2025 20:52:07 | Хабр
17.03.2025 20:45:00 | Woman.ru
17.03.2025 20:40:15 | Хабр
Техническая поддержка проекта ВсеТут