为未来的电子产品寻找最好的材料是法国国家科学研究所(INRS)的Emanuele Orgiu教授的目标。在Orgiu教授感兴趣的材料中,有些是由可以导电的分子组成的。他证明了分子振动对这类材料晶体上电子导电性的影响。这一发现对于这些分子材料在电子、能源和信息存储方面的应用具有重要意义。这项研究是与来自INRS和斯特拉斯堡大学(法国)的一个团队合作进行的先进材料日报》。
科学家们对观察材料的结构与其导电能力之间的关系很感兴趣。为此,他们测量了由这些分子形成的晶体中电子的传播速度。在他们的研究中,作者比较了两种苝二亚胺衍生物,它们是半导体分子,因为它们用于柔性设备,智能衣服或可折叠电子产品。研究中包含的两种化合物具有相似的化学结构,但具有非常不同的传导特性。
为了确定造成这种差异的原因,研究小组能够确定构成材料的不同分子振动是导致设备中观察到的不同电行为的原因。“要使电流流过材料,电子必须从一个分子‘跳跃’到邻近的分子。根据分子的‘运动’水平,这取决于相关振动(称为声子)的振幅和能量,电子可以或多或少地通过材料移动,”Orgiu教授解释说,他的研究小组是第一个证明哪种振动对电子流影响最大的。
一种使电子传播更快的特殊分子设计
这一突破为开发更高效的电子材料铺平了道路。Marc-Antoine Stoeckel解释说:“通过了解哪种振动能让电荷更容易移动,我们为化学家们提供了一个合成合适材料的公式,而不是盲目地进行。”这项研究开辟了硅无法想象的新应用,硅是包括计算机在内的电子产品中使用最广泛的材料。
Orgiu教授与INRS教授Luca Razzari合作测量了分子的振动。这两位研究人员现在正在研究一种新的光谱技术,这种技术可以使他们看到电子存在时的振动。这将使他们看到电荷是否会影响分子振动。
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