Команда под руководством доцента кафедры физики Ваньи Ни и доцента кафедры химической и биологической инженерии Дайсяня Цая из Университета Буффало недавно опубликовала в журнале Nature Communications результаты исследования, в ходе которых была успешно разработана новая хиральная полупроводниковая материал. Этот материал, путём химического связывания хирального перовскитного полупроводника с органической легирующей молекулой F4TCNQ, достигает эффективного поглощения видимого света, сохраняя при этом способность различать лево- и правовращающиеся циркулярно поляризованные световые волны, что открывает новые возможности для оптоэлектронных технологий.

Хиральные молекулы обладают свойством несовместимости со своим зеркальным отражением, подобно левой и правой рукам. Многие биомолекулы, такие как ДНК, имеют хиральную структуру. В области полупроводников хиральные кристаллические структуры могут различать лево- и правовращающиеся циркулярно поляризованные световые волны, однако большинство хиральных полупроводников из-за большой ширины запрещённой зоны в основном поглощают высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение и слабо реагируют на видимый свет. Команда Ваньи Ни, объединив хиральный полупроводник с F4TCNQ, использует механизм переноса электронов, благодаря которому материал формирует состояние переноса заряда при облучении видимым светом, что позволяет эффективно поглощать видимый свет. "Мы успешно перенесли хиральные свойства на нехиральную молекулу", — заявил Ваньи Ни. — "Полученный материал сохраняет характеристики хирального полупроводника и одновременно приобретает способность реагировать на видимый свет."

Дайсянь Цай сравнивает этот процесс с пасом передачей паса в баскетболе: "Хиральная молекула — это разыгрывающий защитник, а легирующая молекула — чистый форвард. Защитник, поняв тактику, отдаёт пас форварду, и тот набирает очки." На следующем этапе исследовательская группа планирует детально изучить физический механизм передачи хиральных свойств, чтобы в дальнейшем оптимизировать характеристики материала. В настоящее время эта работа уже привлекла внимание нескольких учреждений, включая Лос-Аламосскую национальную лабораторию и Брукхейвенскую национальную лабораторию, а потенциальные области применения включают поляризационные сенсоры, оптические телекоммуникационные системы и технологию фотокатализа.

Информация о публикации: Автор: Чэнь Гуаньлинь и др., Название: "Хиральность от перовскита к молекулярному легирующему агенту через состояния переноса заряда", Опубликована: Nature Communications (2026), Сведения о журнале: Nature Communications