Fluorescerende krystal mysterium løst

Et årtier gammelt mysterium om, hvorfor en naturligt forekommende organisk krystal fluorescerer blåt under ultraviolet lys, men når de dyrkes under laboratorieforhold, fluorescerer med en intens grøn farve, er blevet løst af forskere fra University of Bristol.

Farven på krystaller er en funktion af deres atomare struktur. I tilfælde af organiske krystaller, det er de rumlige forhold mellem molekyler, der bestemmer farven, så de samme molekyler i samme arrangement skulle producere krystaller af samme farve, uanset om de opstår geologisk eller syntetisk.

Der er en naturligt forekommende organisk krystal kendt som karpatit, som er værdsat for sin smukke blå fluorescens under ultraviolet belysning.

Når de dyrkes under laboratorieforhold, krystallerne fluorescerer med en intens grøn farve.

I 20 år, denne forskel antages at skyldes kemiske urenheder i det laboratoriedyrkede materiale.

Ved hjælp af elektronmikroskopi koblet med fluorescensspektroskopi og røntgendiffraktion, Dr Simon Hall, Jason Potticary fra Bristol Center for Functional Nanomaterials CDT og Torsten Jensen fra Center for Doctoral Training in Condensed Matter Physics i School of Chemistry fandt ud af, at denne ulighed i stedet skyldes forskelle i krystallernes struktur på nanoskalaen.

Deres resultater viser, at i naturen, karpatit har en nanotekstur, der ikke er til stede i de syntetiske krystaller, som muliggør forskellige fotoniske veje og derfor en blå, snarere end grøn farve, mens den gennemgår fluorescens.

Dr. Hall sagde:"Da denne undersøgelse viser, at farveændringer i organiske krystaller kan være et faststof-morfologisk fænomen, vi mener, at vores spørgemetode kan anvendes på mange andre organiske krystalsystemer til potentielt at afdække eksotiske ladningsoverførselsveje i halvledere, felteffekttransistorer og organiske superledere."