Elektronenspin kan als schakelaar in plastic transistors dienen

Amerikaanse onderzoekers hebben laten zien dat er informatie in organische materialen opgeslagen kan worden met behulp van elektronenspin. Tevens toonden ze aan dat de maximale efficiëntie van organische leds lager is dan gedacht.

In de huidige computers wordt informatie getransporteerd met behulp van elektronen. Het al dan niet aanwezig zijn van een stroom elektronen betekent een nul danwel een één. Door gebruik te maken van de spin van een elektron - de draairichting - kan informatie met slechts een enkele elektron getransporteerd worden, waardoor potentieel elektronica op kleinere schaal mogelijk wordt.

De wetenschappers, werkzaam aan de universiteit van Utah, hebben aangetoond dat het mogelijk is om een spintransistor te bouwen met behulp van organische materialen. De informatie die opgeslagen is in de spin van het elektron kan omgezet worden in een stroom, gemanipuleerd worden en weer uitgelezen. Bij anorganisch materialen was dit al eerder mogelijk.

Tegelijkertijd berichten de onderzoekers dat de maximale efficiëntie van organische leds, oleds, lager ligt dan in eerdere studies werd gesuggereerd. Leds gemaakt van organische materialen zouden een maximale efficiëntie hebben van rond de 25 procent in plaats van de 41 á 63 procent die voorheen verondersteld werd. Leds produceren licht wanneer een elektron een vrije geleidingsdrager in het materiaal ontmoet. De spin van elk electron hole-paar kan vier kwantumtoestanden aannemen, waarvan er slechts één licht produceert bij organische materialen.

In 2001 werd vastgesteld dat de spinoriëntatie van deze paren van draairichting kunnen veranderen, maar uit het nieuwe onderzoek komt naar voren dat dit veel te langzaam gebeurt om een behoorlijke hoeveelheid licht te produceren. Het maken van organische leds met een efficiëntie boven de 25 procent is daarom moeilijk, alhoewel de onderzoekers niet uitsluiten dat er materialen bestaan waarbij dit wel mogelijk is.

Reacties (16)

[Anoniem: 271527]

"Het maken van organische leds met een efficiëntie boven de 25 procent is daarom moeilijk, alhoewel de onderzoekers niet uitsluiten dat er materialen bestaan waarbij dit wel mogelijk is."

Ik vind dit een uitermate verwarrend persbericht. Met name deze zin suggereert dat dit een rechstreeks gevolg is van de statistische 1:3 singlet/triplet exciton ratio. Dat ook de 75% triplets gebruikt kunnen worden voor licht emissie, waardoor ze niet vervallen zonder emissie en dus ook geen warmte produceren, is echter al 10 jaar bekend.

Dat botst nogal met de volgende uitspraak van Bohme (uit het physorg persberich):

"This is the first time anyone has done really fundamental, hands-on quantum mechanics with an organic LED,"

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 271527 op 24 juli 2024 11:50]

[Anoniem: 134756]

spin als draairichting betitelen is volgens mij een beetje kort door de bocht / fout, maar het is ook lastig om over kwantummechanische effecten te spreken, als je je een elektron nog als een balletje voor wilt zien.

[flamingworm]

Ik denk voor dat voor deze toepassing de theorie van het electron als balletje voor te stellen goed genoeg is! Want met kwantummechanische effecten kunnen ze niet veel mee doen ivm het terugvallen van een electron van een hogere schil naar zijn oorspronkelijke schil en daarmee licht uitstraalt.

[ritsjoena]

spin als draairichting betitelen is volgens mij een beetje kort door de bocht / fout, maar het is ook lastig om over kwantummechanische effecten te spreken, als je je een elektron nog als een balletje voor wilt zien.

Onder de onderzoekers zullen ze deze metafoor waarschijnlijk niet zo vaak gebruiken, maar in communicatie met het algemene publiek zorgt dit ervoor dat op een makkelijke manier het publiek het toch "begrijpt". Hoeveel mensen denk je dat afvallen als ze de precieze omschrijving zouden gebruiken?

[ieperlingetje]

Wat ik toch altijd vreemd vind bij dit soort experimenten , is hoe kleiner en nauwkeuriger men kan werken, hoe groter de apparaten zijn die deze elektronen kunnen aansturen, dus of het ook efficiënter wordt in de toekomst, is me een raadsel.

[twabi2]

Hoe kleiner het te onderzoeken ding, hoe groter de apparatuur...
VB: Een postzegel bekijk je met een vergrootglas (200cm³)
voor een cel heb je al een microscoop nodig (2dm³)
om DNA te zien heb je een electronenmicroscoop nodig (2m³)
en dan begint het nog maar... kijk maar eens wat de LHC bestudeert

[Anoniem: 87819]

een proefopstelling is altijd groot, om te kunnen experimenteren, en dus nog niet precies weet hoe je iets wilt bereiken (of wat je uberhaupt wil doen) dus makkelijk dingen kan aanpassen... Later kan het een en ander natuurlijk enorm verkleind worden..

[Johnny]

Niet te vergeten de meetapparatuur die er op diverse plaatsen tussen zit om te kunnen zien wat er nu eigenlijk gebeurt.

[Anoniem: 92624]

Ik dacht altijd dat op het niveau van atomen en electronen er super veel onvoorspelbaarheid en interferentie van buitenaf geldt.

Eén statische kattehaar en VWWWOOEEEPP.. alle data weg?? Maar blijkbaar kunnen ze één electron meten en zelfs de spin ervan bepalen. Das toch bizar?

[ritsjoena]

Ik dacht altijd dat op het niveau van atomen en electronen er super veel onvoorspelbaarheid en interferentie van buitenaf geldt.

Eén statische kattehaar en VWWWOOEEEPP.. alle data weg?? Maar blijkbaar kunnen ze één electron meten en zelfs de spin ervan bepalen. Das toch bizar?

Heel goed afschermen is de truc.

[EnsconcE]

Je wil met de moersleutel aan de gang in plaats van met een pincet of zelfs nog kleiner gereedschap. Het moet wel han(d)teerbaar zijn

[Reactie gewijzigd door EnsconcE op 24 juli 2024 11:50]

[Gé Brander]

Ik dacht nog even, een elektronenspin, is dat een soort van robotje of zo?

[Anoniem: 238608]

Dit kan tevens gebruikt worden als basis voor een quantum computer. Met zogenaamde Pauli matrices kan gerekend worden met deze quantum toestanden welke vastgelegd zijn in de spin toestand van een electron.

[Mathijs]

En is het bij een oled dan niet eerst mogelijk de spin te beinvloeden zodat ieder electron de juiste spin heeft om licht te produceren?
Daarbij is het natuurlijk wel belangrijk hoeveel energie het kost, om de spin te beinvloeden.

[Anoniem: 21486]

Theoretisch zal het kunnen maar ik zie niet in hoe ze dat zonder een extreem magnetisch veld kunnen klaren. Een electron is geen stilstaand deeltje wat je altijd mooi van 1 kant kan bekijken.