Немецкие физики из Лаборатории материаловедения корпорации Sony в Штутгарте и Института исследования полимеров в Майнце разработали принципиально новый тип больших прозрачных и гибких цветных органических дисплеев. Их яркое свечение возбуждается слабым красным или инфракрасным светом и основано на повышении частоты испускаемых фотонов в вязкой полимерной матрице.
Идея использовать в цветных дисплеях так называемую up-конверсию света - поглощение нескольких фотонов, а затем испускание фотона с большей частотой и энергией - не нова. В таких дисплеях легко получить широкий угол обзора, а в качестве источника света можно использовать дешевые и эффективные красные и инфракрасные светодиоды или лазеры. Up-конверсию удавалось наблюдать в различных кристаллах и стекле с примесями ионов редкоземельных металлов, но низкая эффективность такого преобразования требовала мощных источников возбуждающего света. Кроме того, хрупкие кристаллы и стекло неудобно использовать в крупных экранах.
В новых дисплеях используются только органические соединения в вязкой матрице олигомеров стирола, а сенсибилизатором, поглощающим красные фотоны, служит металлизированный палладием порфирин. Он передает возбуждение сложным флуоресцирующим углеводородам - перилену, BPEA или рубрену, которые испускают соответственно голубой, зеленый или оранжевый свет.
Смесь из этих органических соединений получается прозрачной, и, выбирая их концентрацию, легко добиться нужного уровня поглощения и испускания фотонов, а при необходимости можно создавать многослойные дисплеи. Фотоны излучаются во всех направлениях, что полностью снимает вопрос об углах обзора. Процесс получается весьма эффективным и быстрым, требуя в худшем случае сотен микросекунд. А это значит, что можно создать дисплеи с частотой обновления в несколько килогерц. На размеры устройства тоже нет практически никаких ограничений.
Смеси получились весьма стабильными и за сто дней работы почти не изменили свойств. Ученые уже продемонстрировали прототипы дисплеев всех трех цветов размером 6х6 см. В них вязкий излучающий слой был налит между двумя слоями поликарбоната. Свечение возбуждалось одним и тем же сканирующим красным лазером с длиной волны 635 нм.
Экспериментаторы уверены, что вскоре их детище серьезно потеснит все остальные типы дисплеев и будет использоваться повсеместно - от мобильных устройств со сворачивающимися экранами до телевизоров, компьютерных мониторов и даже рекламных билбордов. Впрочем, о сроках появления коммерческих продуктов говорить пока рано. ГА
Солнце в сеточку
Астрофизикам из Калифорнийского университета в Беркли впервые удалось измерить сплюснутость Cолнца и "шероховатость" его поверхности. Оказалось, что наше светило сплюснуто несколько больше, чем считалось.
Солнце - самое большое из ближайших к нам космических тел. Благодаря силам гравитации его форма должна быть ближе к идеальному шару, чем форма Земли или любой другой планеты. Однако Солнце вращается так, что скорость поверхности на его экваторе достигает двух километров в секунду. И за счет центробежных сил, согласно расчетам, оно должно быть шире на экваторе и сплюснуто у полюсов примерно на одну тысячную процента. Если отклонение окажется другим, это будет свидетельствовать о наличии еще каких-то процессов, влияющих на форму поверхности нашего светила. Впрочем, теорий на сей счет предостаточно.
Измерить такое малое отклонение формы Солнца от идеального шара непросто. Тем не менее аппаратура рентгеновского и гамма-телескопа RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager), выведенного NASA на околоземную орбиту еще в 2002 году, позволяет это сделать. Телескоп предназначен для изучения солнечных пятен, вспышек и другой солнечной активности, а также гамма-вспышек во Вселенной, но вот форму нашего светила измерять с его помощью не планировалось.
Оказалось, что поверхность Солнца постоянно "дышит" и в среднем отклоняется от сферической примерно на шесть километров (у Земли это отклонение достигает двадцати одного километра). Но и эти шесть километров примерно на сорок процентов больше, чем должно быть из-за вращения. Остальное, вероятно, связано с магнитной активностью на поверхности Солнца и возможным движением внутри звезды, скрытым от нас.
Поверхность светила испещрена яркими "горными хребтами", образующими сетку, напоминающую кожуру дыни. Хребты имеют магнитную природу и окружают гигантские конвективные ячейки из раскаленной плазмы, называемые супергранулами, которые похожи на пузыри кипящей воды, достигающие в поперечнике 30 тысяч километров. Хребты становятся выше во время солнечной активности и чаще возникают вокруг экватора, что приводит к дополнительной сплюснутости Солнца.
Ученые надеются, что дальнейшее изучение собранных RHESSI данных позволит обнаружить сейсмические волны на поверхности Солнца, которые помогут лучше судить о внутреннем строении светила. Эта работа безусловно важна, ведь от самочувствия Солнца сильно зависит жизнь на нашей планете. ГА
Вести с границы
Свехпроводящую границу между проводником и изолятором удалось получить ученым в Брукхейвенской национальной лаборатории США при участии коллег из Корнельского университета. Новый удивительный тип плоской сверхпроводимости обещает появление быстрых и мощных сверхпроводящих транзисторов и других уникальных электронных приборов.
Несмотря на огромный практический интерес и многолетние усилия ученых, природа высокотемпературной сверхпроводимости сложных соединений на основе оксида меди, а в последнее время и ряда других сложных веществ, до сих пор остается загадкой. Тем более любопытны новые результаты американских ученых, продемонстрировавших сверхпроводимость в двумерной системе. Эффект полного исчезновения электрического сопротивления, а с ним и потерь на нагрев проводников сильно зависит от размерности системы, и изучение плоской сверхпроводимости наверняка поможет лучше понять это загадочное явление.
Идея получить и исследовать сверхпроводимость на границе двух материалов возникла после того, как в 2002 году удалось повысить на четверть, по сравнению с исходными материалами, критическую температуру сверхпроводимости на границе между двумя различными сверхпроводниками на основе оксида меди. А чем выше критическая температура, тем лучше сверхпроводник (больше ток и магнитное поле, которое он способен выдержать при рабочей температуре), и тем легче его охладить.
Однако доказать, что это странное явление возникает именно на границе, а не просто в тонком нанометровом слое нового соединения, образовавшегося из двух разных веществ на их стыке, оказалось непросто. Для этого слои должны быть гладкими с точностью до одного атома, а вещества - плохо взаимодействовать друг с другом. Пришлось изготовить и исследовать несколько сотен двух- и трехслойных пленок и довести до совершенства технологию молекулярно-пучковой эпитаксии, прежде чем ученые научились выращивать образцы с почти идеальными границами. А электронный микроскоп с атомным разрешением позволил надежно установить их структуру.
Сверхпроводимость наблюдалась на границе между изолятором La2CuO4 и проводником La1,55Sr0,45CuO4. Ни одно из этих веществ само по себе не является сверхпроводником. Пленки выращивали на подложке из LaSrAlO4. Переход в сверхпроводящее состояние происходил при температуре либо около 15, либо 30 градусов выше абсолютного нуля в зависимости от последовательности выращивания слоев. Но если на слои воздействовали озоном, температура перехода повышалась до 50 градусов. Эти значения критической температуры далеки от рекордных, но легкость ее повышения вселяет надежду на получение сверхпроводящих границ при сравнительно высоких температурах.
Интересным применением обнаруженного явления могут стать сверхпроводящие полевые транзисторы, которые нетрудно получить, нанеся на этот бутерброд слой изолятора и пленку затвора. Такие транзисторы должны переключаться очень быстро и совсем не рассеивать энергию в открытом состоянии. Это делает заманчивым их использование в компьютерной логике и в силовой электронике. Однако говорить о практических приложениях созданной американцами технологии пока рановато. ГА
Новости подготовили
Галактион Андреев
Александр Бумагин
Владимир Головинов
Евгений Золотов
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Павел Протасов
Жанна Сандаевская
Дмитрий Шабанов
Авторы: Галактион Андреев, Дмитрий Шабанов
ФИЗИКА. В этом году половина Нобелевской премии по физике присуждена давно работающему в США японскому теоретику Йоитиро Намбу (Yoichiro Nambu) [1] "за открытие механизма спонтанного нарушения симметрии в субатомной физике". Другую половину поделили японские физики Макото Кобаяси (Makoto Kobayashi) [2] и Тосихиде Маскава (Toshihide Maskawa) [3] "за открытие источника нарушения симметрии и предсказание существования, по крайней мере, трех поколений кварков".
