Ett skott av UV-ljus har producerat ett betydande flöde av elektrisk ström som källvatten i en isolerande molekylär kristall, vilket fenomen härrör från de unika ursprungliga fysiska egenskaperna hos detta material, realiseras av samspelet mellan de två typerna av molekyler som visas i bilden. [Copyright] Royal Society of Chemistry. Kredit:Naito Toshio et al. från Journal of Materials Chemistry C
Ett starkt ledande tillstånd har hittats i en molekylär kristall under UV-bestrålning. Tillståndet uppträder reversibelt i enlighet med UV-bestrålning, men visas inte med någon annan metod som att höja temperaturen, som ofta inducerar metalliskt beteende i isolerande molekylära kristaller. Det UV-exciterade tillståndet uppvisar ledning och magnetiskt beteende som är karakteristiskt för metalliska ämnen. Resultatet tyder på att det finns en optiskt tillgänglig, men termiskt otillgänglig, materiens tillstånd.
Fotokonduktion, där ett isolerande material uppvisar en halvledande egenskap under fotobestrålning, hittades 1873, och används nu i olika enheter inklusive optiska sensorer, CCD-kameror, fjärrkontroller och solceller. Detta sedan länge kända viktiga fenomen har en svag punkt; den kan inte producera högledande metalliska ämnen. Metallisk ledning är mer lämplig eller fördelaktig för användning i elektroniska enheter, eftersom det förbrukar mindre energi än halvledare. I vårt nuvarande arbete, vi har funnit metallliknande ledningsbeteende i en molekylär kristall under UV-bestrålning.
Detta material i sig är unikt genom att utan bestrålning, dess beteende faller mellan metaller och isolatorer. Dock, det visade sig vara omöjligt att få den att bete sig metalliskt med någon annan metod än UV-bestrålning. Ett sådant material "metalliseras" ofta genom att applicera högt tryck eller hög temperatur, men detta var inte fallet för just detta material. Förutom den nyfunna metalliska fotoledningen, vårt fynd är viktigt eftersom det indikerar att det finns andra fotoexciterade tillstånd av materia som har unika egenskaper. Med andra ord, vi bör utforska de fotoexciterade tillstånden hos olika material för att hitta nya egenskaper och funktioner precis som kemister har gjort i hundratals år genom att syntetisera nya material.