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आणविक अभिविन्यास कुंजी है: 2-फोटॉन फोटो उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके इलेक्ट्रॉन व्यवहार पर नई रोशनी डालना

दिनांक:

मार्च 19, 2024

(नानावरक न्यूज़) जैविक इलेक्ट्रॉनिक्स यह एक ऐसा क्षेत्र है जिसने अपने संभावित अनुप्रयोगों के कारण शैक्षणिक और औद्योगिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण रुचि पैदा की है OLEDs और जैविक सौर सेल, हल्के डिजाइन, लचीलेपन और लागत-दक्षता जैसे लाभ प्रदान करते हैं। ये उपकरण ए जमा करके बनाए जाते हैं पतली फिल्म एक सब्सट्रेट पर कार्बनिक अणुओं का जमाव जो एक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता है, और पतली फिल्म और सब्सट्रेट के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को नियंत्रित करके कार्य करता है। इसलिए, सब्सट्रेट और पतली फिल्म के बीच इंटरफेस पर इलेक्ट्रॉन व्यवहार को समझना, कार्बनिक पतली फिल्म के इलेक्ट्रॉनिक गुणों के साथ मिलकर, कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की आगे की प्रगति के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, फोटोकैरियर इलेक्ट्रॉनों और इंट्रामोल्युलर फोटोएक्सिटेशन का एक साथ अवलोकन कार्बनिक अणुओं की पतली फिल्मों में अधिक अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा। यद्यपि कार्बनिक अणुओं की पतली फिल्मों की स्थिर इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं का एक तकनीक का उपयोग करके विस्तार से अध्ययन किया गया है फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपीउपकरणों में अपने कार्यों को व्यक्त करने का प्रयास करने वाले इलेक्ट्रॉनों के गतिशील व्यवहार का सटीक पता लगाना चुनौतीपूर्ण और प्रगति में बाधा डालने वाला रहा है। ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी में ग्रेजुएट स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर मासाहिरो शिबुता के नेतृत्व में एक शोध समूह ने दो-फोटॉन फोटो उत्सर्जन (2PPE) स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके ग्रेफाइट सब्सट्रेट पर जमा ट्राइफेनिलीन (टीपी) अणुओं की एक पतली फिल्म के इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार और सतह संरचना का अवलोकन किया। , स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी और कम ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन। परिणाम (जर्नल ऑफ फिजिकल केमिस्ट्री सी, "टू-फोटॉन फोटोएमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा अध्ययनित एक कार्बनिक मोनोलेयर फिल्म में फोटोकैरियर इलेक्ट्रॉनों और एक्साइटन्स की जांच") से पता चला कि टीपी अणु एक विशेष संरचना प्रदर्शित करते हैं जिसमें वे सब्सट्रेट पर एक खड़े-खड़े विन्यास में सोख लिए जाते हैं। ट्राइफेनिलीन (टीपी) अणु एक ग्रेफाइट सब्सट्रेट पर एक ईमानदार विन्यास पर अधिशोषित होते हैं टीपी अणु इलेक्ट्रॉनों को दो-फोटॉन (2पीपीई) फोटोउत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी और कम-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन का उपयोग करके सटीक रूप से देखा गया था। (छवि: मासाहिरो शिबुता, ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी) दोनों इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश विकिरण पर सब्सट्रेट से टीपी अणुओं में इंजेक्ट किया गया था, और आणविक पतली फिल्म में फोटो-उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों को एक ही नमूने में एक साथ सफलतापूर्वक देखा गया था। इसके अतिरिक्त, एक विशेष संरचना में अणुओं की केवल एक परत के साथ एक पतली फिल्म पर मजबूत फोटोल्यूमिनेसेंस भी देखा गया, जहां अणुओं को सब्सट्रेट पर तिरछे रूप से सोख लिया गया था, जैसा कि टीपी अणुओं के मामले में था। उम्मीद है कि ये परिणाम नई ल्यूमिनसेंट सामग्रियों के विकास और कार्यात्मक कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आगे विकास में योगदान देंगे। प्रोफेसर शिबुता ने कहा, "इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं के मूल्यांकन के लिए 2पीपीई स्पेक्ट्रोस्कोपी अभी भी एक नई विधि है, लेकिन यह इस तथ्य से ग्रस्त है कि अच्छी तरह से अनुकूलित माप की समय लेने वाली प्रकृति के बावजूद, इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं को कभी-कभी अच्छी तरह से देखा जाता है और कभी-कभी नहीं।" “हमारे निष्कर्षों ने इस बात पर प्रकाश डाला कि इलेक्ट्रॉनिक अवस्था की दृश्यता सब्सट्रेट और उसके इलेक्ट्रॉनिक गुणों पर अणु के सोखने के तरीके से निकटता से संबंधित है। दूसरे शब्दों में: एक उपकरण बनाने के लिए न केवल अणुओं के प्रकार को बल्कि उन्हें व्यवस्थित करने के तरीके को भी उचित रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए जो उनके कार्यों को पूरी तरह से प्रदर्शित कर सके। मुझे खुशी है कि हमारा शोध व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए कार्यात्मक सामग्री के विकास में अंतर्दृष्टि प्रदान कर रहा है।

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