2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов

Органическая электроника — область, которая вызывает значительный интерес в научных и промышленных кругах благодаря потенциальному применению в OLED и органических солнечных батареях, обладающих такими преимуществами, как легкость конструкции, гибкость и экономичность.

Эти устройства создаются путем нанесения тонкой пленки органических молекул на подложку, которая выступает в качестве электрода, и функционируют за счет управления переносом электронов между тонкой пленкой и подложкой.

Поэтому понимание поведения электронов на границе раздела подложки и тонкой пленки в сочетании с электронными свойствами органической тонкой пленки имеет решающее значение для дальнейшего развития органической электроники.

Более того, одновременное наблюдение электронов фотоносителя и внутримолекулярного фотовозбуждения позволит лучше понять тонкие пленки органических молекул.

Хотя статические электронные состояния тонких пленок органических молекул были детально изучены с помощью техники, называемой фотоэлектронной спектроскопией, точное определение динамического поведения электронов, пытающихся выразить свои функции в устройствах, было сложной задачей, препятствующей прогрессу.

Исследовательская группа под руководством доцента Масахиро Шибута из Высшей школы инженерии Университета Осака Метрополитен наблюдала за электронным поведением и структурой поверхности тонкой пленки молекул трифенилена (TP), нанесенной на графитовую подложку с помощью двухфотонной фотоэмиссионной (2PPE) спектроскопии, сканирующей туннельной микроскопии и дифракции низкоэнергетических электронов.

Результаты показали, что молекулы TP имеют особую структуру, в которой они адсорбируются на подложке в стоячей конфигурации. При облучении светом молекулы TP инжектировали электроны из подложки, и электроны, фотовозбужденные в молекулярной тонкой пленке, успешно наблюдались одновременно в одном образце.

Кроме того, сильная фотолюминесценция наблюдалась на тонкой пленке с одним слоем молекул в специальной структуре, где молекулы были адсорбированы на подложке по диагонали, как в случае молекул TP.

Ожидается, что эти результаты будут способствовать разработке новых люминесцентных материалов и дальнейшему развитию функциональных органических электронных устройств.

Спектроскопия 2PPE все еще является новым методом оценки электронных состояний, но она страдает от того, что электронные состояния иногда хорошо наблюдаются, а иногда нет, несмотря на то, что измерения занимают много времени, — говорит профессор Шибута.

Наши результаты показали, что видимость электронного состояния тесно связана с режимом адсорбции молекулы на подложке и ее электронными свойствами. Другими словами: Для создания устройства, способного в полной мере продемонстрировать свои функции, необходимо правильно контролировать не только тип молекул, но и способ их расположения. Я очень рад, что наше исследование дает представление о разработке функциональных материалов для практического применения.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry C.

19.03.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Исследователи используют кантианскую модель рациональности для оценки этичности решений ИИ