توسط دانشگاه آکسفورد
پژوهشگران دانشگاه آکسفورد برای نخستین بار روشی را شناسایی کردند که بهوسیلهٔ سیگنال الکتریکی، الاواِیدیهای ارگانیک را قادر میسازد تا نور دایرهای قطبیشدهٔ چپدست یا راستدست را بدون تغییر مولکولهای نوردهنده ساطع کنند. این پیشرفت میتواند در طیف وسیعی از کاربردهای فناورانه، از نمایشگرهای کممصرف الاواِیدی تا انتقال اطلاعات نوری، مفید باشد.
نتایج خود را در مطالعهای که در Nature Photonics منتشر شده است، توصیف میکنند.
نحوهٔ کنترل قطبش نور الاواِیدی
بهطور معمول، جهتگیری این نور دایرهای قطبیشده که از الاِیدیها ساطع میشود، با انتخاب یک فرم آئینهای خاص از مولکول نوردهنده درون دستگاه کنترل میگردد. این فرمهای آئینهای بهعنوان چپدست یا راستدست (چاریال) شناخته میشوند، که میتوان آنها را شبیه به جهت چرخش یک پیچپیچک (corkscrew) به سمت چپ یا راست در نظر گرفت.
جهتگیری مولکول، جهتگیری نور ساطعشده را تعیین میکند. این امر مستلزم دسترسی به هر دو فرم آئینهای مولکول است، که تهیهٔ آنها بهطور معمول پیچیده و هزینهبر میباشد.
روش نوآورانه
اکنون تیمی از دانشگاه آکسفورد برای اولین بار نشان دادند که میتوان هر دو فرم چپدست و راستدست نور دایرهای قطبیشده را تنها با یک فرم آئینهای از مولکول در الاواِیدی تولید کرد.
پژوهشگران موفق شدند جهتگیری نور ساطعشده را بهصورت الکتریکی تغییر دهند، بدون اینکه خود ماده را تغییر دهند. این کار را با طراحی مواد ساطعکنندهای که اثرات غیرعادی بر نور دایرهای قطبیشده نشان میدهند، و همراه با کنترل دقیق بازترکیب بارهای الکترونی درون دستگاه، بهدست آوردند.
بسته به اینکه انتقال بارها متعادل باشد یا نه، دستگاه یک یا دیگری از فرمهای آئینهای نور دایرهای قطبیشده را تولید میکند. عامل کلیدی این نتیجهٔ غیرمنتظره، استفاده از ماده ساطعکنندهٔ ارگانیک پلیمری در دستگاه است که بهصورت خودگردان به ساختاری بهمراتب پیچخورده تبدیل میشود.
کاربردهای بالقوه و تأثیرات آینده
کنترل قطبش نور برای فناوریهای کنونی و آینده، بهویژه نمایشگرهای کممصرف، ارتباطات رمزگذاریشده و کاربردهای کوانتومی با عملکرد بالا، اهمیت ویژهای دارد. «افزودن قطبش دایرهای امکان رمزگذاری اطلاعات بیشتری در سیگنال نوری را میدهد»، دکتر متیو فاکتر (استاد شیمی، دانشگاه آکسفورد)، نویسندهٔ اصلی این مطالعه توضیح میدهد.
بهجای اینکه سیگنال شما صرفاً «روشن» یا «خاموش» باشد، میتواند علاوه بر آن «روشن‑و‑چپ» یا «روشن‑و‑راست» نیز باشد.
روشهای پیشین برای کنترل قطبش دایرهای نور الاواِیدی، بر جداسازی شکلهای چپدست و راستدست متفاوت از همان مولکول تکیه داشتند؛ فرآیندی که زمانبر، هزینهبر و مقیاسپذیری ضعیفی دارد. این رویکرد جدید، تحول اساسی در ساخت الاِیدیهای دایرهای قطبیشده با قابلیت کنترل قطبش ارائه میدهد.
بهطور چشمگیری، مطالعهٔ تیم نشان میدهد که پیوندهای بنیادی جدیدی بین چاریال مولکول و چاریال نور وجود دارد که بهطور معمول «فعالیت نوری» نامیده میشود.
تیم امیدوار است این درک بنیادی از فیزیک مواد ارگانیک چاریال، راه را برای کاربردهای نوین در حوزههایی همچون نمایشگرهای پیشرفته، سامانههای ارتباطی ایمن و فناوریهای کوانتومی هموار سازد.
اطلاعات بیشتر: کنترل الکتریکی گشتاور زاویهای اسپین فوتون در مواد الکترولومینسنت ارگانیک، Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01780-4. www.nature.com/articles/s41566-025-01780-4.
اطلاعات مجله: Nature Photonics
ارجاع: الاوایدیها اکنون میتوانند جهت چپدست یا راستدست نور را با سیگنال الکتریکی تغییر دهند (2025، ۲۶ نوامبر) دریافت شده در ۸ دسامبر 2025 از https://phys.org/news/2025-11-oleds-handedness-electrical.html