Ученые ТПУ открыли уникальные оптические свойства кристаллов на основе радикалов

Химики Томского политехнического университета в составе международного коллектива получили уникальные кристаллы, проявляющие анизотропные оптические свойства: в зависимости от угла поворота эти кристаллы могут поглощать плоскополяризованный свет.

При этом разница в уровне поглощения в одном и том же кристалле может достигать пяти раз. Это открытие в перспективе может лечь в основу разработки нового поколения оптических сенсоров и спинтронных устройств. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№24–73–10026) и Министерством науки и высшего образования РФ (программы №075–03–2024–118/1). Результаты работы ученых опубликованы в журнале Chinese Journal of Structural Chemistry (Q1, IF: 10,3).

Линейный дихроизм, или явление избирательного поглощения света, имеющего определенное направление поляризации, хорошо изучено для неорганических и органических молекул. Это свойство позволяет разрабатывать наноразмерные оптические устройства, высокоэффективные поляризаторы, материалы, селективно реагирующие на внешние стимулы, и многое другое. Однако подобные свойства у органических стабильных радикалов ранее в научной литературе не отмечались.

Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ совместно с коллегами синтезировали ряд стабильных нитронил-нитроксильных радикалов и получили их монокристаллы, которые обладают свойством оптической анизотропии, то есть их поглощающие свойства меняются в зависимости от направления поляризации падающего света. Так, один из образцов был близок к полной оптической прозрачности в видимой области спектра при определенном положении плоскости поляризации луча, в то время как поворот на 90 градусов приводил к ослаблению интенсивности света в 30 раз.