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%
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
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
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
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий

Новости компаний, релизы

Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
Ученые СПбГУ смоделировали сценарии появления таликов в вечной мерзлоте Антарктиды
Треть работодателей тратят на адаптацию одного нового сотрудника до 100 тысяч рублей
Палеонтолог СПбГУ описал новый вид динозавров-бегунов из Кемеровской области