新型手性有机半导体或推动量子计算发展
AI导读:
英国剑桥大学和荷兰埃因霍芬理工大学等机构科学家研制出新型手性有机半导体,能提高OLED性能,有望推动量子计算和自旋电子学等下一代计算技术发展,减少光损失,使屏幕更明亮且节能。
来自英国剑桥大学和荷兰埃因霍芬理工大学等机构的科学家,研制出一种新型手性有机半导体。这种半导体能让电子以螺旋方式移动,极大提高有机发光二极管的性能,为电视、智能手机等带来更好的显示屏。此外,这种创新技术有望推动自旋电子学和量子计算等下一代计算技术的发展。相关研究成果已于近日发表于《科学》杂志,引发科技界广泛关注。
这种新型半导体具备发射圆偏振光的能力,光携带的电子手性信息具有重要意义。在自然界中,众多分子具备手性特征,即展现出类似左手和右手般的镜像结构。手性在DNA形成等生物过程中至关重要,但在电子学领域却难以驾驭。因为大多数无机半导体,例如硅,内部结构对称。
研究团队从大自然汲取灵感,运用分子设计策略,使半导体分子有序堆叠成右旋或左旋螺旋结构,成功制造出这种手性半导体。这一突破首次实现了结构手性与电子运动的完美结合。
该半导体基于三氮杂钌(TAT)材料,能自组装成螺旋堆叠形式,引导电子沿其结构螺旋行进。团队将其整合至圆偏振有机发光二极管(OLED)内,这些设备展现出卓越的效率、亮度及偏振水平,性能远超同类产品。
手性半导体在显示技术领域潜力巨大。当前显示器屏幕因过滤光线方式导致大量能源浪费,而手性半导体能有效减少光损失,使屏幕更明亮且节能。除显示器应用外,该技术还将对量子计算和自旋电子学产生深远影响。自旋电子学旨在利用电子自旋或固有角动量来存储和处理信息,有望开创更快、更安全的计算系统新时代。
(文章来源:科技日报)
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