據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月20日?qǐng)?bào)道，德國(guó)、瑞士和波蘭聯(lián)合研究小組在一項(xiàng)新研究中首次觀察到，碳納米管中缺口間的分子在電流通過時(shí)能夠發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為場(chǎng)致發(fā)光(electroluminescence)。研究發(fā)表在最近出版的《自然·納米技術(shù)》上。

　　一種單層的碳納米管—分子—碳納米管(CNT-分子-CNT)的連接固態(tài)電子設(shè)備在幾年前就開發(fā)出來(lái)，但其光學(xué)性質(zhì)還很難檢測(cè)。碳納米管包含了一對(duì)金屬電極，在電極之間造成一個(gè)僅有幾納米寬的缺口，缺口的位置和大小不超過10納米，并能在納米尺度精確控制電流通過。

　　研究人員在缺口放置了一個(gè)6納米長(zhǎng)的小棒型分子，當(dāng)給電極施加電壓時(shí)，能觀察到明亮的場(chǎng)致發(fā)光點(diǎn)。根據(jù)用外部照明拍攝的圖像覆蓋對(duì)比，他們確定這種光來(lái)自電極之間的分子，并能通過控制電壓開關(guān)來(lái)控制這些點(diǎn)發(fā)光。研究人員解釋說(shuō)，電場(chǎng)的特性使分子陷入一種靜電陷阱中，彌補(bǔ)了兩極之間的“線路”，電極缺口能容納1個(gè)到3個(gè)這種小棒型分子。

　　論文合著者、卡爾斯魯厄立功大學(xué)拉爾夫·克魯普克表示，這是首次在CNT—分子—CNT連接設(shè)備中觀察到場(chǎng)致發(fā)光。該研究的最大意義在于，我們成功將分子嵌入這種首尾對(duì)結(jié)構(gòu)中制造了堅(jiān)實(shí)的固態(tài)設(shè)備，而且我們能精確控制缺口和分子的大小，讓它在施加電壓時(shí)發(fā)光。我們的研究還首次從分子電子學(xué)角度證實(shí)，設(shè)備空檔處的分子出現(xiàn)了光學(xué)標(biāo)志。

　　碳納米管在分子電子學(xué)方面有很多應(yīng)用。研究人員正在用不同的分子制造出不同發(fā)光波長(zhǎng)的多種設(shè)備，這一重要的基礎(chǔ)性研究有助于制造微型化、高能高效計(jì)算機(jī)，并拓寬了分子電子學(xué)視角，比如以單分子為基礎(chǔ)開發(fā)光電子元件。