Коллектив сотрудников Института металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород) и Северо-Западного университета (Сиань, Китай) разработал новый класс люминесцентных соединений на основе двухвалентного германия. Результаты исследования опубликованы в журнале Dalton Transactions.

Несмотря на то, что элементы главной подгруппы (такие как германий) считаются перспективной альтернативой дорогим редкоземельным металлам, создание эффективных излучателей на их основе долгое время оставалось сложной задачей. Авторам исследования удалось синтезировать уникальные димерные комплексы, квантовый выход фотолюминесценции которых в твёрдом состоянии достигает рекордных 76 %. Этот показатель почти в пять раз превосходит результаты всех ранее известных молекулярных эмиттеров на основе германия.

Ключом к успеху стала химическая модификация структуры атомами хлора, которая позволила создать особую кристаллическую упаковку, усиливающую свечение за счёт жёсткой фиксации молекул.

«Полученные материалы обладают высокой термической стабильностью, что делает их пригодными для напыления и использования в создании органических светодиодов (OLED) нового поколения. Кроме того, интенсивность и время свечения новых комплексов меняются в зависимости от температуры, что позволяет использовать их в качестве высокочувствительных люминесцентных термометров», — прокомментировал результаты исследования заведующий лабораторией функциональных металл-органических соединений ИМХ РАН кандидат химических наук Владимир Додонов.

Компьютерное моделирование подтвердило, что высокая эффективность обусловлена механизмом фосфоресценции, поддерживаемым особым типом вибронного взаимодействия. Открытие демонстрирует огромный потенциал доступных p-элементов для создания дешёвых и эффективных оптических устройств.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант №23-73-10150).

Источник: пресс-служба ИМХ РАН.