據(jù)物理學家組織網(wǎng)12月20日報道，德國、瑞士和波蘭聯(lián)合研究小組在一項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能夠發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為場致發(fā)光（electroluminescence）。研究發(fā)表在最近出版的《自然納米技術》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)電子設備在幾年前就開發(fā)出來，但其光學性質(zhì)還很難檢測。碳納米管包含了一對金屬電極，在電極之間造成一個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6納米長的小棒型分子，當給電極施加電壓時，能觀察到明亮的場致發(fā)光點。根據(jù)用外部照明拍攝的圖像覆蓋對比，他們確定這種光來自電極之間的分子，并能通過控制電壓開關來控制這些點發(fā)光。研究人員解釋說，電場的特性使分子陷入一種靜電陷阱中，彌補了兩極之間的線路，電極缺口能容納1個到3個這種小棒型分子。

　　論文合著者、卡爾斯魯厄立功大學拉爾夫克魯普克表示，這是首次在CNT―分子―CNT連接設備中觀察到場致發(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結(jié)構(gòu)中制造了堅實的固態(tài)設備，而且我們能精確控制缺口和分子的大小，讓它在施加電壓時發(fā)光。我們的研究還首次從分子電子學角度證實，設備空檔處的分子出現(xiàn)了光學標志。

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