来自美国波士顿
更专业的论文润色机构
400-110-1310

咨询学术顾问:400-110-1310

服务时间:周一至周日,9:00-23:00

建议反馈/客户投诉:Editsprings@163.com

微信扫码二维码,添加学术顾问企业微信

您还可以点击在线咨询按钮,与人工客服直接对话,无需等待,立马接入。

在线咨询
欢迎关注“艾德思EditSprings”微信公众号

关注微信获取最新优惠和写作干货,
随时手机询价或咨询人工客服,更可实时掌握稿件
进度,加速稿件发表。

微信扫描二维码关注服务号

艾德思:福建物构所在智能变色半导体研究方面取得新进展

论文润色 | 2019/05/29 13:45:25  | 360 次浏览



智能材料能响应光/电/热/压力/磁等外来信号,输出颜色/光/电/热等各种信号,是智能器件的核心/物联网/机器人等高技术领域的重要载体.近几年以来,利用变色分子设计新型光学/电学/磁学/生物学等智能材料及其智能器件的研究成为化学学科和材料学科的一个重要分支.电导率随温度的增加而增加是半导体的一个固有规律.如果打破这个规律,使半导体的电导率在工作温度上限(约80-120oC)左右骤然下降就可能产生有趣的新应用,比如用于电路的过载和过温保护,以防止电路破坏和火灾发生.同时,在电导率下降过程中,如果半导体的颜色还发生变化,那还能指示出电路中哪个具体元件出了问题,这对于电路检测和维修特别有意义.

在国家自然科学基金/中国科学院前沿科学重点研究项目/中科院青年创新促进会优秀会员项目等支持下,基于前期在紫精/金属紫精基光致变色化合物和智能变色半导体方面的系列科学发现,中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室郭国聪课题组的王明盛研究小组新近把光致变色性质的特点应用于半导体高温电学性质的调制,打破了传统思维.为实现这个目标,郭国聪和王明盛领衔的研究团队先前提出通过热显色降低载流子浓度从而降低电导率的学术思路,但可惜,由于电导率随温度的增加而增加的固有规律占据优势,所研究的变色半导体在高温下的变色和显色态电导率相差很小(Sun C,Wang MS,* Guo GC* et al. Angew Chem Int Ed 2017, 56, 554).为解决这个问题,王明盛带领的研究小组最近提出通过T-型光致变色半导体的逆向热褪色过程来"节流'的学术思路:寻找一种能够发生光致电子转移的变色半导体,其电子转移后载流子(电子和空穴)迁移率更高,但在高温下能够快速发生逆向电子转移,在褪色的同时,使载流子(电子和空穴)迁移率变低.文献报道,紫精基光致变色材料通常能够发生热褪色,且紫精离子可以通过阳离子-π相互作用构筑有机半导体.在先前工作中,郭国聪和王明盛等合作发现,如果电子转移到紫精离子π聚集体中,可以提高π聚集体间电子/空穴耦合相互作用,并使得价态顶端的电子态密度增加,使得导电能力大大增强(Sun C,Wang MS,* Guo GC* et al. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2805–2811).因此,紫精基T-型致变色半导体是实现上述学术思想的很好例子.

为了证明上述策略的可行性,研究小组从先前研究过的光致变色化合物中筛选出T-型光致变色化合物(H2bipy)(Hox)2(H2bipy = 4,4'-bipyridin-1,1'-dium; ox = oxalate;Cryst. Growth Des. 2014, 14, 2527—2531;见上图).选择该化合物主要考虑到以下三个方面:1)该化合物具有无限π堆积的紫精离子;2)其褪色温度(80oC)接近一般电子元件使用的上限温度.研究结果表明(H2bipy)(Hox)2是一个有机半导体,其电导率在100 oC高温下降低81%,成功验证了上述策略.在研究过程中,还首次通过电学方式探索光致变色材料的褪色动力学机理,发现了至少两种电子回传路径,这种方式对其他光致变色半导体的动力学研究具有借鉴意义.

该项研究结果新近在<德国应用化学>期刊报道(Sun C, Yu XQ, Wang MS* et al. Angew Chem Int Ed, 2019, 10.1002/anie.201904121).孙财/余小青为共同第一作者,王明盛为通讯作者.

此前,郭国聪和王明盛研究团队还发现了金属紫精基光致变色化合物体系,克服了传统紫精基光致变色化合物存在的合成原料毒性大/体系难拓展/褪色需要氧气等不足,解决了辐射变色材料的X射线探测温度过低/探测波段过窄等问题(Angew 2008, 47, 3565/Angew 2012, 51, 3432/CC 2018, 12349 etc.),并基于光/热致电子转移可以调控电子/分子结构的特点,利用紫精/金属紫精功能基元设计合成了系列能够响应和调制光学/磁学/电学等输入信号的智能材料(Angew 2014, 53, 11529/JACS 2015, 137, 10882/Angew 2017, 56, 554/JACS 2018, 140, 2805/Angew 2019, 58, 2692).

论文链接

 

T-型光致变色半导体(H2bipy)(Hox)2打破电导率随温度的增加而增加的固有规律

来源:福建物质结构研究所

 

网站内容来源于互联网/原创,由网络编辑负责审查,目的在于传递信息,提供专业服务,不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责.如对文/图等版权问题存在异议的,请于20个工作日内与我们取得联系,我们将协调给予处理(按照法规支付稿费或删除),联系方法:.网站及新媒体平台将加强监控与审核,一旦发现违反规定的内容,按国家法规处理,处理时间不超过24小时.最终解释权归<中国激光>杂志社所有.

 

 

更多科研论文服务,动动手指,请戳 论文润色投稿期刊推荐论文翻译润色论文指导及修改论文预审

语言不过关被拒?美国EditSprings--专业英语论文润色翻译修改服务专家帮您!

上一篇:润色sci论文后发表可能性更高吗?原因是什么?

下一篇:艾德思:丁香医生玩转营销引爆健康附加值

特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

凡注明来源为“EditSprings”的论文,如需转载,请注明来源EditSprings并附上论文链接。

最热论文