science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een unieke geleidende toestand onder UV-straling

Een schot van UV-licht heeft een aanzienlijke stroom van elektrische stroom geproduceerd, zoals bronwater in een isolerend moleculair kristal, welk fenomeen voortkomt uit de unieke originele fysieke eigenschappen van dit materiaal, gerealiseerd door het samenspel tussen de twee soorten moleculen die in de afbeelding worden getoond. [Copyright] Royal Society of Chemistry. Krediet:Naito Toshio et al. van Journal of Materials Chemistry C

In een moleculair kristal is onder UV-straling een sterk geleidende toestand gevonden. De toestand verschijnt omkeerbaar in overeenstemming met UV-straling, maar verschijnt niet door een andere methode, zoals het verhogen van de temperatuur, die vaak metallisch gedrag induceert in isolerende moleculaire kristallen. De UV-geëxciteerde toestand vertoont geleiding en magnetisch gedrag dat kenmerkend is voor metallische stoffen. Het resultaat suggereert dat er een optisch toegankelijke, maar thermisch ontoegankelijk, staat van materie.

fotogeleiding, waar een isolerend materiaal een halfgeleidende eigenschap vertoont onder fotobestraling, werd gevonden in 1873, en wordt nu toegepast in verschillende apparaten, waaronder optische sensoren, CCD-camera's, afstandsbedieningen en zonnecellen. Dit al lang bekende belangrijke fenomeen heeft een zwak punt; het kan geen hooggeleidende metalen stoffen produceren. Metaalgeleiding is geschikter of voordeliger voor toepassing in elektronische apparaten, omdat het minder energie verbruikt dan halfgeleiders. In ons huidige werk, we hebben metaalachtig geleidingsgedrag gevonden in een moleculair kristal onder UV-straling.

Dit materiaal zelf is uniek omdat, zonder bestraling, zijn gedrag valt tussen metalen en isolatoren. Echter, het bleek onmogelijk om het op een andere manier dan met UV-straling metallisch te laten gedragen. Een dergelijk materiaal wordt vaak "gemetalliseerd" door hoge druk of hoge temperatuur toe te passen, maar dit was niet het geval voor dit specifieke materiaal. Naast de nieuw gevonden metalen fotogeleiding, onze bevinding is belangrijk omdat het aangeeft dat er andere foto-geëxciteerde toestanden van materie zijn met unieke eigenschappen. Met andere woorden, we zouden de foto-geëxciteerde toestanden van verschillende materialen moeten onderzoeken om nieuwe eigenschappen en functies te vinden, net zoals scheikundigen dat al honderden jaren hebben gedaan door nieuwe materialen te synthetiseren.