佛羅里達州立大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)了有機-無機混合材料的一種新的晶體結(jié)構(gòu)，其有可能會實現(xiàn)在發(fā)光二極管和激光器等光電器件上的新應用。
這項研究結(jié)果發(fā)表在了《自然通訊》雜志上。
化學與生物醫(yī)學工程副教授Biwu Ma過去幾年時間里一直在研究一類被稱為金屬鹵化物鈣鈦礦的晶體材料，用其來制造高功能的光電器件。在最近的工作中，他的團隊將有機成分和無機成分組裝在一起形成一個一維的結(jié)構(gòu)。
“這類材料的基本結(jié)構(gòu)單元是一樣的，就像一塊樂高積木，你可以用它來組裝成不同的結(jié)構(gòu)，”Ma說。
這些像樂高積木一樣的模塊，科學的叫法是金屬鹵化物八面體，可以形成三維網(wǎng)絡，二維層狀，甚至一維鏈狀結(jié)構(gòu)。三維和二維的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛地研究過，但是對一維結(jié)構(gòu)的研究還很少。Ma的研究小組找到了一種方法來將這些碎片放在一個鏈條上，然后該鏈條由有機成分包裹從而形成一個芯纖-包層結(jié)構(gòu)的線。然后數(shù)百萬這樣的有機涂敷的線疊在一起形成一個晶體束。從遠處看，這些結(jié)構(gòu)看起來像晶體針。
化學和生物醫(yī)學工程副教授Biwu Ma
這是科學家首次觀察到這些混合材料形成像這樣的晶體結(jié)構(gòu)。
Ma說，這種晶體顯示了非常有趣的光學特性。例如，它可以高度地光致發(fā)光，因此科學家可以根據(jù)其在不同技術(shù)上的應用來操控它。
近些年來，混合金屬鹵化物鈣鈦礦由于其在各種類型的光子學相關的技術(shù)例如光伏電池，發(fā)光二極管和激光器等上的潛在應用已經(jīng)受到越來越多的關注。通過展示這種一維結(jié)構(gòu)可能是另一種產(chǎn)生明亮的光的有效形式，這項新的研究將這項工作又向前推進了一步。
“它們是好的光發(fā)射器，”Ma說。“這項研究告訴我們，我們有能力開發(fā)新的結(jié)構(gòu)，這些材料有很大的機會應用在如LED或激光器件等實際應用上。”
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