První záblesky světla pozorované z jednotlivých grafénových nanoribonů

Biblical Series I: Introduction to the Idea of God (Smět 2019).

Anonim

Poprvé výzkumníci experimentálně pozorovali emise světla z jednotlivých grafénových nanoribonů. Ukázali, že nanoribony se 7 atomy šíří světlo s vysokou intenzitou, která je srovnatelná s jasnými zařízeními emitujícími světlo vyrobenými z uhlíkových nanotrubic a že barvu je možno naladit nastavením napětí. Zjištění může jednoho dne vést k vývoji jasných zdrojů světla na bázi grafenu.

Vědci, vedeni Deborhem Prezzi na Institutu CNR-Nanoscience v Modeně v Itálii a Guillaume Schull na univerzitě ve Štrasburku ve Francii, publikovali článek o svých pozorováních první elektroluminiscence z jednotlivých grafénových nanoribonů v nedávném vydání Nano Písmena.

"Obecně platí, že zařízení s molekulárním měřítkem jsou zajímavé základní systémy, ale jsou poměrně nestabilní a produkují omezené množství signálu, " řekl Schull Physister. "V našem článku dokazujeme, že jednotlivé nanofibridy grafinu mohou být používány jako intenzivní, stabilní a kontrolovatelné světelné zdroje. Jsou to rozhodující kroky k optoelektronickým aplikacím v reálném světě s organickými systémy nanometrů."

Ačkoli grafenové vynikající elektronické vlastnosti byly zkoumány značně, je o jejich optických vlastnostech známo mnohem méně. Jednou z nevýhod použití grafenu jako zařízení pro vysílání světla je to, že grafenové desky nemají optickou mezeru. Nicméně, nedávné studie ukázaly, že při řezání na tenké pásky jen několik atomů široký graphene získá značné optické pásmo mezery, což otevírá možnost emisí světla.

Experimentálně došlo k několika demonstracím emisí světla z grafénových nanoribonů, které byly omezeny na komplety nanoribonů a odhalily pouze slabé emise světla. Výsledky nové studie, které ukazují mnohem jasnější světlo emitované jednotlivými grafénovými nanoribony ve srovnání s komplety, naznačují vzrušující nevyužitý potenciál grafenových optických vlastností.

Jak výzkumníci v nové studii vysvětlují, použili novou konfigurační metodu, ve které jednotlivé grafeny nanoribbon překlenou dvě kovové elektrody a poprvé tvoří elektronický obvod. Při použití mikroskopického hrotu vědci částečně zvedli nanoribbon tak, že ležel částečně na substrátu a částečně se zavěsil. Tato konfigurace snižuje spojení mezi nanoribonem a elektrodami, které by inak snížily emise světla.

Z testů vyplynulo, že jednotlivé grafénové nanoribony vykazují intenzivní optickou emisi až 10 milionů fotonů za sekundu, což je 100x intenzivnější než emise měřené u předchozích monomolekulárních optoelektronických zařízení a srovnatelné s emisemi měřenými pro přístroje s jasným světlem vyrobené z uhlíkových nanotrubiček.

Kromě toho výzkumníci zjistili, že energetický posun hlavního vrcholu se mění v závislosti na napětí, což poskytuje způsob, jak naladit barvu světla. Tato pozorování také nabízejí přehled o základních mechanismech emisí světla z jednotlivých grafénových nanoribonů, které výzkumníci plánují v budoucnu dále zkoumat.

"Pravděpodobně budeme zkoumat vliv šířky grafénových nanoribonů na barvu vyzařovaného světla, protože se očekává, že šířka bude regulovat velikost mezery, " řekl Schull. "Je třeba také zkoumat dopad defektů. Nakonec bychom měli navrhnout způsoby, jak integrovat naše grafenové nanoribonové přístroje do větších obvodů."

menu
menu