Российские исследователи разработали люминесцентные материалы на основе германия с выдающейся эффективностью свечения для OLED-устройств и термочувствительных сенсоров.
Учёные из Института металлоорганической химии имени Разуваева РАН (Нижний Новгород) вместе с коллегами из Северо-Западного университета (Сиань, Китай) разработали новый класс люминесцентных соединений, основанных на двухвалентном германии. Результаты их работы были опубликованы в международном журнале Dalton Transactions.
На данный момент элементы главной подгруппы периодической таблицы, такие как германий, рассматривались как многообещающая, но сложнодостижимая альтернатива дорогим редкоземельным металлам для создания эффективных эмиттеров. Новые димерные комплексы продемонстрировали квантовый выход фотолюминесценции в твердом состоянии до 76 %, что почти в пять раз превышает показатели известных молекулярных эмиттеров на основе германия и делает их конкурентоспособными с традиционными материалами для органических светодиодов.
Применение в OLED-технологиях и термосенсорах
Ключевым аспектом улучшения характеристик стала химическая модификация структуры с использованием атомов хлора, что обеспечило надежную фиксацию молекул в кристаллической решетке и повышение яркости свечения. Полученные материалы не только отличаются исключительной яркостью, но и обладают высокой термической стабильностью, что открывает возможности для их применения в напылении тонких слоев в OLED-устройствах нового поколения. Общая формула инновационных соединений выглядит следующим образом: [R1,R2ArNGe]2, где (R1,R2Ar = 2,6-((4-H—C6H4)2CH)2-4-Cl—C6H2), (R1 = Me, R2 = Me).
Интенсивность и длительность свечения этих соединений изменяются в зависимости от температуры, что делает их многообещающими для создания высокочувствительных люминесцентных термометров и термосенсоров. Такие устройства могут быть использованы в точной температурной диагностике и мониторинге. Компьютерное моделирование подтвердило, что высокая эффективность свечения связана с механизмом фосфоресценции, поддерживаемым специфическим типом вибронного взаимодействия в новых комплексах.