Orgaaniset ledit vaihtavat valon kätisyyttä sähköisesti

Oxfordin yliopiston tutkijat ovat ensimmäistä kertaa löytäneet lähestymistavan, jolla orgaanisia ledejä (OLED) voidaan sähköisesti kytkeä lähettämään joko vasemmalle tai oikealle ympyräpolarisoitua valoa muuttamatta valoa emittoivia molekyylejä.

Tästä voisi olla hyötyä useissa teknologisissa sovelluksissa, energiatehokkaammista OLED-näytöistä optiseen tiedonsiirtoon.

Nykyisin OLED-valon polarisaatiota hallitaan valitsemalla rakenteen valmistuksessa sijoitetusta valoa emittoivasta molekyylistä tietty peilikuvan muoto. Mutta tämä edellyttää molekyylin molempien peilikuvamuotojen olevan käytettävissä, joiden valmistaminen on monimutkaista ja kallista.

Oxfordin tutkimusryhmä on nyt osoittanut ensimmäistä kertaa, että sekä vasen- että oikeakätistä ympyräpolarisoitua valoa voidaan tuottaa vain yhdellä OLED-molekyylin peilimuodolla.

Näin tutkijat onnistuivat muuttamaan emittoidun valon kätisyyttä sähköisesti muuttamatta itse materiaalia. He saavuttivat tämän suunnittelemalla emittoivia materiaaleja, joilla on epätavallisia vaikutuksia ympyräpolarisoituneeseen valoon, sekä kontrolloimalla huolellisesti tapaa, jolla elektronivaraukset yhdistyvät uudelleen laitteen sisällä.

Valon polarisaation hallinta on erityisen kiinnostavaa nykyisille ja tuleville teknologioille, mukaan lukien pienen tehokäytön näytöt, salattu viestintä ja tehokkaat kvanttisovellukset. "Pyöröpolarisaation lisääminen mahdollistaa lisäinformaation koodaamisen valosignaaliin", selittää tutkimuksen pääkirjoittaja, professori Matthew Fuchter.

"Sen sijaan, että signaali olisi yksinkertaisesti 'päällä' tai 'pois', se voi olla myös 'päällä ja vasemmalla' tai 'päällä ja oikealla'."

Aiemmat OLED-valon pyöröpolarisaation hallintamenetelmät perustuivat saman molekyylin eri kätisten muotojen erotteluun, mikä on työläs, kallis ja huonosti skaalautuva prosessi. Tämä uusi lähestymistapa tarjoaa siis paradigman muutoksen pyöreästi polarisoitujen ledien, joilla on säädettävä pyöreä polarisaatio, luomisessa.

Jännittävää kyllä, tiimin tutkimus osoittaa uusia perustavanlaatuisia yhteyksiä molekyylikiraalisuuden ja valon kiraalisuuden välillä, joita yleisesti kutsutaan optiseksi aktiivisuudeksi.

Tiimi toivoo, että tämä perustavanlaatuinen näkemys kiraalisten orgaanisten materiaalien fysiikasta johtaa uusiin sovelluksiin esimerkiksi edistyneissä näytöissä, turvallisissa viestintäjärjestelmissä ja kvanttiteknologioissa.

Aiheesta aiemmin:

Kierretyllä valolla siirtyy enemmän dataa

Kiraalinen fotoninen rakenne ja muisti

Pyörivä valo voisi tehostaa seuraavan sukupolven elektroniikkaa