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用光学腔照亮暗分子异构体

硬件 时间:2021-11-13 11:00:05 匿名用户

在化学中,分子是通过改变组成原子或它们的排列来操纵的。现在,来自纽约和西班牙城市学院的一组物理学家和化学家可以证明,光腔(光被捕获的地方)的使用也能够改变光异构化的分子特性,光异构化是一种光激活过程,可以改变光响应。他们的研究题为“通过激子极性漏斗的选择性异构体发射”,发表在《科学进展》上。

虽然异构体的光物理性质在有机光电子学和许多生物化学事件中具有重要意义,但异构体发光的正确选择和纯度对于特定应用的优劣起着决定性的作用。然而,有机分子固体中的不均匀无序几乎可以完全抑制一种异构体相对于另一种异构体的光物理性质,使其难以在薄膜状态下获得。

进入马德里市大学自治学院研究小组解决这个问题。CCNY的研究人员由物理学家维诺德·梅农和化学家乔治·约翰领导,西班牙科学家由弗朗西斯科·加西亚·维达尔和约翰·费斯特领导。

利用强光物质耦合的概念,国际团队成功地创建了一个混合光物质状态(极化子)漏斗,可以控制从强烈发光的非理想平面异构体到完全黑暗扭曲异构体的激发流,在有机光电子学领域具有重要的潜在意义。

这一想法通过与反式二苯乙烯衍生物的强耦合实现了光学法布里-珀罗腔,反式二苯乙烯以不同的量呈现两种异构体。由于极化子提供了新的弛豫途径,首先由公共“极化子”模式共享的光激发随后选择性地漏斗状地进入其中一种异构体的激发态,识别出在正常条件下暗的异构态的纯发射。

“该策略提供了极大地改变薄膜中分子异构体发射波长的灵活性,”Sitakanta Satapathy说,Sitakanta Satapathy是Menon研究小组的博士后研究员,也是该研究的主要作者。

“在有机光伏、光电子和光生物反应领域,直接极化子能量收集有望获得理想的激发态确认,具有潜在的重要性。此外,通过明智地选择分子和智能腔系统,这种策略可以转化为其他激发态过程。”s、 例如激发态诱导的质子转移(ESIPT)、电子转移和光氧化反应,而没有任何光诱导损伤,”Satapathy补充道。

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