Diamond Light Source发表的第10,000篇论文可以通过启用新一代设备从根本上改变技术格局。这项研究提出了一种新的方法，用于研究对于电子学很重要的聚合物薄膜中的手性。它提供了对发射和吸收圆偏振光的手性聚合物薄膜的破坏性见解，并有望实现重要的技术进步，包括高性能显示器，3-D成像和量子计算。这些发现最近发表在《自然通讯》上。

手性是宇宙的基本对称性。我们看到从蜗牛和小分子到巨型旋涡星系的所有事物中的左手(LH)和右手(RH)镜像对。光线也可以具有手性。随着光的传播，其内部电场可以向左或向右旋转，从而产生LH或RH圆极化。控制和操纵这种手性圆偏振光的能力为下一代光电子学提供了机遇(图1a和1b)。然而，近三十年来，聚合物薄膜(图1c和2)中大的手性效应的根源仍然难以捉摸。在这项研究中，来自伦敦帝国理工学院，诺丁汉大学，巴塞罗那大学，钻石光源和JA伍拉姆公司的一组研究人员利用了“钻石”

“这项突破性的研究表明，Diamond的功能可用于研究通常无法实现的过程。该团队的发现提出了将来将手性疗法引入更多电子设备的路线图，”物理总监Laurent Chapon教授说。 Diamond的科学。

圆二色性(CD)具有令人惊讶的悠久历史。在19世纪，法国科学家观察到，不重叠在其镜像上的手性分子根据其构型(例如L或D氨基酸)以及其结构的惯性，会吸收不同的左旋和右旋圆偏振光。到1960年代，科学家们意识到CD可以对研究复杂的材料结构极为有用。钻石的B23束线专用于CD，并且产生从真空紫外线(UV)的唯一高度准直的单色微束可见光。

对于这项研究，研究团队将Diamond的UV CD研究与Advanced Light Source的共振碳K边缘软X射线散射测量结合了起来。

Diamond的B23光束线的首席光束线科学家Giuliano Siligardi教授解释说：“研究人员结合使用了光谱学方法和结构探针，对迄今为止对这些聚合物薄膜进行数据解释的有效性提出了质疑。”

以前认为在这些聚合物薄膜中看到的大的手性效应是由结构手性引起的，就像在胆甾型液晶相中那样。但是，这项研究表明，在与器件制造相关的条件下，它们是由磁电耦合引起的，而磁电耦合会产生这些聚合物的自然光学活性。

该论文的主要作者杰西卡·韦德(Jessica Wade)博士说：“这项研究提出了一种研究高分子薄膜中手性的新方法，这对于电子学很重要。发现了磁电耦合，而不是更长距离的结构手性-造成较大的手性效应的原因，将使聚合物的合理设计适用于广泛的设备应用。”

所有实验均在与实际应用相关的条件下进行，有源层厚度(<200 nm)可用于生产高效电子产品。

“我们的发现将为新的聚合物和器件架构的设计提供参考，其中化学结构和骨架构型已得到优化，以最大程度地发挥磁电耦合，从而实现强的手性效应，而无需对准和过厚的有源层。 B23(退火时间，温度(图2)等)已经实现了高效的显示器和光电探测器，我们将继续使用新的Diamond B23 Mueller矩阵旋光仪(MMP)功能来研究这些系统。”

戴蒙德(Diamond)生命科学主任，牛津大学结构生物学联席负责人戴维·斯图亚特(Sirart)教授说：“作为世界上最先进的科学设施之一，戴蒙德(Diamond)致力于每天推动世界变化的科学。我们使命的重要部分是协助将论文和此处进行的实验结果发表到公共领域。这本创新的10,000出版物体现了科学家与科研机构之间进行国际合作的重要性，以及基础研究之间的重要联系，应用科学和推动人类前进的技术。”

标签： 手性聚合物薄膜研究