Kinolarda hər elmi kəşfdə alim gözlənilməz bir şey müşahidə edir, alnının yan tərəfini qaşıyaraq “hmmmmm” deyir. Real həyatda məhz belə bir məqamda Kanada alimləri onun səthi üzərində qırmızı işıq yayan polimerdən gözlənilmədən əyri yaşıl işığın parıldamasını müşahidə etdilər. Parıldamalar, auroraların Yerin qütblərinin üstündən tutduqları rəngli qövsləri xatırladır və onların mənşəyinə dair bir ipucu verirdi.

Onların yeni fenomenlə bağlı araşdırması polimer materiallarının nasazlıqlarını və daha çoxunu anlamaq üçün tətbiqlər tapa bilər. Onların işləri Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Kanadanın Ontario şəhərindəki Queens Universitetinin Mühəndislik Fizikası və Astronomiya Departamentinin professoru və Mühəndislik Fizikası kafedrasının müdiri Jun Gao və aspirant Dongze Wang polimer işıq yayan elektrokimyəvi hüceyrələr və ya PLECs adlanan yarımkeçiricilərin performansını araşdırırdılar.

Alan Heeger, Alan G. MacDiarmid və Hideki Shirakawa tərəfindən 2000-ci ildə Kimya üzrə Nobel Mükafatını qazanmış keçirici polimerlər üzərində işin nəticəsi , PLEC-lər çoxlu elektronlara malik n-tipli yarımkeçirici , digər tərəfi isə p-tipli yarımkeçiricilər yaratmaq üçün bir tərəfi aşqarlanmış üzvi yarımkeçiricilərdir.

Normal işləməsində tətbiq olunan gərginlik elektronların material üzərində miqrasiya etməsinə və deşikləri doldurmasına səbəb olur və qırmızı işıq emissiyaları yaradır.

Komandanın istifadə etdiyi PLEC-lər sendviç tipli konfiqurasiya deyil, planar konfiqurasiyalarda idi . Wang və Gao, “elektrik ağacları” adlanan PLEC-lərdə “gözəl” (Gaonun sözləri ilə desək) zərərləri araşdırırdılar, burada ağaca bənzər budaqlar polimerdən keçərək onun performansını pozan boşluqlar yaradır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1745831798&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-hey-green-polymer-semiconductor.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE1Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTUiXV0sMF0.&dt=1745831794623&bpp=1&bdt=386&idt=153&shv=r20250423&mjsv=m202504220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745831791%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745831791%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745831791%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C1905x945&nras=2&correlator=8115834257231&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1972&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95354565%2C95357460%2C95358976%2C95359237%2C95344788%2C95359121%2C31090357&oid=2&pvsid=1071987382159048&tmod=546659483&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7Co%7CpeEbr%7C&abl=NS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=4159

Bu ağacı gücləndirmək üçün onlar PLEC-i 200 K (-73 ° C) qədər soyudular və tətbiq olunan gərginliyi 1000 volta qədər çevirdilər və əksinə p-tipi tərəfdə mənfi kontakt və n-tip tərəfdə müsbət kontakt ilə tərs meyl yaratdılar. Qao Phys.org-a deyib: “Əhəmiyyətli elektrik ağacları ağacların zirvələrindən narıncı-qırmızı işıqla birlikdə meydana gəldi”.

“Biz MEH-PPV işıq yayan polimerin həyəcanının narıncı-qırmızı işığa səbəb olduğuna inanırdıq” dedi Gao. MEH-PPV polimer işıq yayan diodlarda (LED) işıq yayıcı kimi geniş istifadə olunan həll olunan polifenilen vinilen törəməsidir. Onlar emissiyaların spektral ölçülərini alaraq bu işığın həyəcanlanma ilə bağlı olduğunu təsdiq etdilər.

“Lakin biz yaşıl işığın yanıb-sönməsinə hazır deyildik,” Gao xatırladı, “MEH-PPV yaşıl işıq yaymır.”

PLEC-in şəkillərinə baxaraq, onlar n tipli yan elektrodun bir qədər yuxarısında qəribə, yüngül qövslü yaşıl işığın yanıb-sönməsini, digər tərəfdə isə qırmızı işığın olmadığını gördülər. Elektrodlar arasında gərginliyin artırılması qövslərin sayını və müddətini artırdı.

Bu flaşlar elektrodların kənarlarından çox kənara çıxa bilərdi ki, bu da polimer filmi emissiya mənbəyi kimi istisna edirdi və işıq parıltılarının cüzi əyriliyi hissəciklərin maqnit sahəsində əyilmə ehtimalını artırdı.

“[Beləliklə] laboratoriyada kiçik bir daimi maqnit diski tapdıq və onu sınaq altında olan PLEC-in yaxınlığında yerləşdirdik” dedi Gao, “burada yaşıl işığın əhəmiyyətli dərəcədə əyilməsini gördük.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Onlar bu şəkilləri bir videoda toplayıblar ki, Gaonun sözlərinə görə, “oynadılan zaman yanıb-sönən yaşıl işıq rəng və forma baxımından avroraya bənzəyirdi”. Onlar qövslərin əyrilik radiusunu ölçməklə bu hissəciklərin yük-kütlə nisbətini təyin etdilər, bu sadə proses tez-tez birinci kurs tələbələrinin fizika laboratoriyası təcrübələrində aparılır və bunun elektronun e/m nisbətinə uyğun olduğunu tapdılar.

Onların araşdırması müəyyən etdi ki, elektronlar elektrik ağaclarının iti uclarından “sahə emissiyası” adlı mexanizm vasitəsilə boş kosmosa buraxılır.

Wang və Gao, yaşıl işığın yanıb-sönməsinin uçuş zamanı naməlum işıq yayan buxarı, ehtimal ki, pisləşən polimerdən gələn qazları bombalayan və həyəcanlandıran elektron axınları nəticəsində yarandığını fərz edirlər . İşıq yayan buxar elektrik ağaclarının kəsilməsi prosesində buraxılan MEH-PPV fraqmentlərindən ibarətdir.

Qısa MEH-PPV fraqmentləri daha qısa dalğa uzunluqları yayır (yaşıl qırmızı və narıncıya nisbətən daha qısa dalğa uzunluğuna malikdir), çünki yük daşıyıcıları kosmosda daha məhduddur, nəticədə optik keçidlər arasında daha böyük enerji ayrılır.

Bu, ilk dəfədir ki, aşqarlanmış polimer nisbətən soyuq temperaturda da olsa, güclü sərbəst elektron emitenti kimi görünür. Gao deyir ki, bir polimer elektron emitent elektron mənbəyi kimi sahə emissiya ekranında istifadə edilə bilər.

Onların işi həmçinin elektron uçuş yolunu vizuallaşdırmaq və məlum maqnit sahəsi ilə əyildikdə onun yük-kütlə nisbətini hesablamaq üçün yeni bir üsul nümayiş etdirir.

Gao-ya görə, işıq emissiyasının spektral xüsusiyyətləri polimer filmlərin parçalanma məhsullarına mühüm ipucları verir və o, “elektrik parçalanma spektroskopiyası” vasitəsilə naməlum birləşmələri müəyyən etməyə imkan verir və polimer filmin güclü elektrik gərginliyinə müqavimətini ölçməyə imkan verir.

Nəhayət, Gao qeyd etdi ki, “Bu, gənc alimlərə dopinq, pn qovşağı, işıq generasiyası və yüklü hissəciklər kimi bir çox fizika anlayışları haqqında maarifləndirmək üçün unikal hamısı bir arada cihaz ola bilər”. Ola bilsin ki, nə vaxtsa filmlərdə belə görərsən.

Ətraflı məlumat: Dongze Wang et al, Auroralike Light from a Polymer p−n Junction Emitting Free elektrons, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.096203

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network