周五,許秋帶著莫文琳,再次進行了IDIC樣品的激子結合能測試,測試方法和昨日的ITIC樣品一樣,低溫熒光發光實驗。
第二次測試,同樣是一次就成功,不過消耗的時間並沒有減少太多,從早上九點多開始,一直忙活到下午六點,終於拿到了結果。
結果表明,IDIC的激子結合能為112毫電子伏特,在數值上,與ITIC的117毫電子伏特相當。
基於這兩次的結果,加上之前進行的DFT模擬得到的HOMO/LUMO能級在分子上的分布圖,許秋大概有了一個猜想:
“ADA非富勒烯受體材料低激子結合能的性質,或許是ADA這種分子結構所致。
在分子中產生的激子,正電荷會集中在D單元上,負電荷會集中在A單元上,從而導致正負電荷在分子內部便可以實現初步的拆分,降低使其完全拆分成自由電荷所需的能量,表觀現象即激子結合能較低。”
這個猜想要驗證的話,難度就比較大了。
想要直接證明幾乎不可能,隻能通過大量測試不同ADA非富勒烯受體材料的激子結合能數據,進行佐證。
其中,一旦出現一個反例,這個猜想就會被推翻,或者需要修改表述、打補丁。
這也很正常。
畢竟科學的本質,就是不斷的建立理論、推翻理論、完善理論嘛。
就像最初牛頓三大定律的建立一樣,在宏觀、低速世界是成立的。
但到微觀、高速世界就不成立了,因此後麵就有了量子力學以及相對論分彆進行補充,這些理論也共同構築了近現代物理係大廈的基石。
當然,這些也都是現在的理論,或許未來還會被繼續推翻、完善。
畢竟人類都是肉眼凡胎,沒有X光眼,本身也沒辦法近光速運動,那麼對於微觀、高速級彆的東西,就很難說的準到底是什麼樣子。
就算靠儀器測試,難道儀器顯示的數據就一定是真的嗎?
進一步,我們直接觀察到的東西就一定是真的嗎?
這種事情不能深想,因為想到最後,難免就會陷入無限循環的懷疑之中。
確實很多東西都無法被證明,也無法被證偽。
這或許也是外國科學家大多皈依宗教,而且還有人提出“科學的儘頭就是神學”的原因。
探索的越多,越接近認知的邊界,可能越覺得需要一個絕對的“造物主”來支撐這一切的存在。
周日,許秋開始著手另外一項激子擴散距離的測試。
這個測試的方法比較多,前幾天,他通過檢索文獻,一共找到四種方法,最終選擇了采用高定向熱解石墨(HOPG)襯底,來測試熒光信號的方法。
原因也很簡單,這個實驗操作,魏興思之前在漂亮國的時候就進行過,許秋直接複製了魏老師的技能,熟練度中規中矩吧,四階0%,可能的原因是當時魏老師實操的次數不多,或者由於長時間不在一線進行實驗,熟練度不升反降。
但不管怎麼說,哪怕隻有二階三階的熟練度,相比於其他方法,都是強很多的,畢竟許秋有係統嘛,係統影像總比參考文獻上的文字說明要形象的多。
消耗若乾積分後,許秋查看了五階100%“HOPG法測試激子擴散距離”的實驗操作。
操作方法看起來並不難,隻需要將樣品旋塗在HOPG上,然後測試不同厚度樣品的熒光信號,最後進行擬合即可。
實驗原理也比較簡單,光電材料在收到光照後產生的激子,一旦擴散到HOPG表麵上,將有99%以上的概率被淬滅,其中蘊含的能量以熱量的形式被釋放,而如果激子在擴散到HOPG表麵之前就已經複合,那麼將發出熒光信號。
換句話說,假如材料的激子擴散距離比較遠,比如在100納米以上,那麼對10納米左右的樣品薄膜來說,熒光信號將幾乎為0,因為激子平均能擴散100納米,而薄膜隻有10納米,在這個過程中,激子移動到邊界HOPG的位置的概率非常高,激子都被HOPG給“吃”了,自然無法產生熒光信號。
反之,如果激子擴散距離比較近,比如10納米,那麼10納米左右的薄膜,自然是能夠產生熒光信號的,此時的熒光淬滅效率大約為50%,也就是發光強度為正常強度的一半。
下午,許秋提前買好的HOPG,已經被快遞送到材一2樓的門房。
HOPG指的是熱解石墨是經高溫處理,性能接近單晶石墨的一種新型石墨。
顧名思義,這種這種石墨是高度取向的,可以通過實驗操作得到非常光滑的高導電率表麵,該表麵可以在掃描隧道顯微鏡中檢查,或者用作其他正在研究的材料的襯底。
根據HOPG的鑲嵌角(馬賽克擴散角的不同,可將其分為A、B、C三個等級。
A級的鑲嵌角最小,通常在0.5度左右,品質最好,也最接近單晶的性質,當然價格也最貴。
C級的鑲嵌角最大,通常在1.5度以上,品質最差,但價格最便宜。