Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

En unik ledende tilstand under UV-bestråling

Et skud UV-lys har produceret en betydelig strøm af elektrisk strøm som kildevand i en isolerende molekylær krystal, hvilket fænomen stammer fra dette materiales unikke oprindelige fysiske egenskaber, realiseret ved samspillet mellem de to slags molekyler vist på billedet. [Copyright] Royal Society of Chemistry. Kredit:Naito Toshio et al. fra Journal of Materials Chemistry C

En stærkt ledende tilstand er blevet fundet i en molekylær krystal under UV-bestråling. Tilstanden vises reversibelt i overensstemmelse med UV-bestråling, men vises ikke ved nogen anden metode, såsom at hæve temperaturen, som ofte inducerer metallisk adfærd i isolerende molekylære krystaller. Den UV-exciterede tilstand udviser ledning og magnetisk adfærd, der er karakteristisk for metalliske stoffer. Resultatet tyder på, at der er en optisk tilgængelig, men termisk utilgængelig, materiens tilstand.

Fotoledning, hvor et isolerende materiale udviser en halvledende egenskab under fotobestråling, blev fundet i 1873, og anvendes nu i forskellige enheder, herunder optiske sensorer, CCD kameraer, fjernbetjeninger og solceller. Dette længe kendte vigtige fænomen har et svagt punkt; det kan ikke producere højledende metalliske stoffer. Metallisk ledning er mere egnet eller fordelagtig til anvendelse i elektroniske enheder, fordi det bruger mindre energi end halvledere. I vores nuværende arbejde, vi har fundet metallignende ledningsadfærd i en molekylær krystal under UV-bestråling.

Dette materiale i sig selv er unikt ved, at uden bestråling, dens adfærd falder mellem metaller og isolatorer. Imidlertid, det viste sig at være umuligt at få den til at opføre sig metallisk ved andre metoder end UV-bestråling. Et sådant materiale "metalliseres" ofte ved at påføre højt tryk eller høj temperatur, men dette var ikke tilfældet for dette særlige materiale. Ud over den nyligt fundne metalliske fotoledning, vores fund er vigtigt, fordi det indikerer, at der er andre fotoexciterede tilstande af stof med unikke egenskaber. Med andre ord, vi bør udforske forskellige materialers fotoexciterede tilstande for at finde nye egenskaber og funktioner, ligesom kemikere har gjort i hundreder af år ved at syntetisere nye materialer.