佛羅里達(dá)州立大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了有機(jī)-無(wú)機(jī)混合材料的一種新的晶體結(jié)構(gòu)，其有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)在發(fā)光二極管和激光器等光電器件上的新應(yīng)用。
這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在了《自然通訊》雜志上。
化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程副教授Biwu Ma過去幾年時(shí)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(tuán)隊(duì)將有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分組裝在一起形成一個(gè)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(xué)的叫法是金屬鹵化物八面體，可以形成三維網(wǎng)絡(luò)，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(duì)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(gè)鏈條上，然后該鏈條由有機(jī)成分包裹從而形成一個(gè)芯纖-包層結(jié)構(gòu)的線。然后數(shù)百萬(wàn)這樣的有機(jī)涂敷的線疊在一起形成一個(gè)晶體束。從遠(yuǎn)處看，這些結(jié)構(gòu)看起來像晶體針。
化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程副教授Biwu Ma
這是科學(xué)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(xué)特性。例如，它可以高度地光致發(fā)光，因此科學(xué)家可以根據(jù)其在不同技術(shù)上的應(yīng)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(xué)相關(guān)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(yīng)用已經(jīng)受到越來越多的關(guān)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(xiàng)新的研究將這項(xiàng)工作又向前推進(jìn)了一步。
“它們是好的光發(fā)射器，”Ma說。“這項(xiàng)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(jī)會(huì)應(yīng)用在如LED或激光器件等實(shí)際應(yīng)用上。”
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