Исследователи из США совершили прорыв в разработке новых светоизлучающих материалов, разработав первое фосфоресцирущее вещество, которое можно отнести к классическим органическим соединениям (в нем нет атомов тяжелых переходных металлов).

Результаты их открытия можно открывают путь для создания новых функциональных материалов для электронных дисплеев и осветительных приборов, при создании которых будут применяться лишь относительно дешевые и разнообразные по строению системы на основе органических соединений.

Рис. 1. Управляемая фосфоресценция в
органических соединениях и принципы дизайна
фосфоресцирующей органики. (Рисунок из Nature
Chem., 2010, DOI: 10.1038/nchem.984).

В настоящее время фосфоресценция (медленное высвобождение соединением энергии в форме свечения) – свойство, более характерное для неорганических или металлоорганических материалов. Явление основывается на том, что фотоны возбуждают электроны, стимулируя их переход в триплетное состояние – электроны не только переходят на более высокий энергетический уровень, но также происходит обращение их спинов или распаривание. Электроны в низкомолекулярных органических системах после возбуждения со временем просто возвращаются на прежний энергетический уровень, благодаря чему фосфоресценция не возникает. Ионы металлов, введенные в органическое окружение, способствуют формированию триплетного состояния, увеличивая эффективность фосфоресценции.

Паоло Коппо (Paolo Coppo), специалист по химии фосфоресцирующих материалов отмечает, что, поскольку органическая фосфоресценция всегда рассматривалась исследователями как Святой Грааль химии органических светоизлучающих диодов, результаты работы Кима можно считать серьезным прорывом в этой области.