Учёные физического факультета и факультета наук о материалах Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова разработали технологию усиления люминесценции органических соединений на основе европия. Интенсивность свечения удалось повысить в четыре раза за счёт применения плазмонных кристаллов — специальных фотонных наноструктур. Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters (квартиль Q1), работа поддержана грантом РНФ и выполнена в рамках Междисциплинарной научно‑образовательной школы МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».
Применение для OLED-дисплеев
Органические светодиоды (OLED) используются в производстве дисплеев для компьютеров, телефонов и других устройств, требующих вывода информации на экран. Одна из ключевых проблем существующих OLED-ячеек (пикселей) — низкая эффективность вывода излучения, обусловленная волноводными потерями. Новый материал на основе комплексов европия и плазмонных кристаллов способен решить эту проблему и открывает перспективы создания нового поколения энергоэффективных дисплеев с высокой чистотой цвета.
По сообщению пресс‑службы МГУ, применение плазмонных кристаллов позволяет направлять и многократно усиливать узкополосное излучение редкоземельных комплексов. Это достигается за счёт точного подбора параметров решетчатой структуры кристаллов, что существенно снижает волноводные потери в OLED-ячейках.
Четырёхкратное усиление и ускорение процессов
Валентина Уточникова, профессор факультета наук о материалах МГУ, пояснила механизм усиления: помимо направленности излучения европия, интенсивность фотолюминесценции увеличивается в четыре раза за счёт возбуждения поверхностных плазмонов. Одновременно использование плазмонных кристаллов позволило сократить время затухания свечения соединений с европием.
Разработка открывает путь к созданию дисплеев с повышенной энергоэффективностью и улучшенными оптическими характеристиками. Возможность направленного усиления узкополосного излучения редкоземельных элементов делает технологию перспективной для совершенствования устройств отображения информации следующего поколения.