Марк Томпсон (химик)
Марк Э. Томпсон — калифорнийский академик-химик, работавший с OLED .
Карьера
[ редактировать ]Марк Э. Томпсон с отличием окончил Калифорнийский университет в Беркли , получив степень бакалавра химии в 1980 году. Он получил степень доктора философии. в области неорганической химии, работая под руководством профессора Джона Э. Беркоу . Он проводил исследования в Смитсоновском центре экологических исследований (SERC) в качестве научного сотрудника в лаборатории неорганической химии Оксфордского университета . Там Томпсон работал с профессором Малкольмом Л. Х. Грином, исследуя специфические свойства металлоорганических материалов. [ 1 ]
После получения стипендии SERC Томпсон стал доцентом Принстонского университета в 1987 году. В 1995 году он переехал в Университет Южной Калифорнии , где в настоящее время возглавляет кафедру химии Рэя Р. Ирани. С 2005 по 2008 год Томпсон занимал должность председателя химического факультета Университета Южной Калифорнии. [ 1 ]
Исследовать
[ редактировать ]Междисциплинарные исследования Томпсона сосредоточены на решении проблем, связанных с энергетической неэффективностью существующих источников света. Его исследования в первую очередь сосредоточены на органических светодиодах , органических фотоэлектрических элементах и интерфейсах устройств .

Исследования Томпсона по ОСИД решают такие проблемы, как механизм электролюминесценции , идентификация новых материалов и архитектур устройств для ОСИД. Его работа в области органических светодиодов является частью долгосрочного сотрудничества с профессором Стивеном Форрестом (Мичиганский университет), начавшегося в 1994 году. Группа Томпсона была первой, кто сообщил об эффективной электрофосфоресценции в органических светодиодах, которая сдвигает предел эффективности органических светодиодов. от 25% до 100%. [ 2 ] Одно из направлений было сосредоточено на металлоорганических комплексах в качестве фосфоресцирующих излучателей в органических светодиодах. [ 3 ] [ 4 ] Его лаборатория обнаружила и разработала класс Ir(III) комплексов на основе с полиароматическим лигандом , которые можно эффективно настраивать по цветовому излучению и времени жизни в возбужденном состоянии. Эти материалы могут быть легированы в эмиссионный слой многослойных органических светодиодов, осажденных из паровой фазы , и обычно демонстрируют высокую стабильность и эффективность. [ 5 ] Излучатели из этого семейства материалов были разработаны Universal Display Corporation и могут быть найдены в широком спектре коммерческих электронных дисплеев, включая мобильные телефоны Galaxy от Samsung и телевизоры на базе OLED от LG.
Он также работал над темно-синими фосфоресцентными органическими светодиодами с очень высокой яркостью и эффективностью, которые необходимы для дисплеев и освещения. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Его результаты представляют собой прогресс в области фосфоресцирующих OLED-архитектур и комбинаций материалов, излучающих синий свет. [ 10 ]
Кроме того, Томпсон продемонстрировал очень высокоэффективный OLED, внутренний квантовый КПД которого приближается к 100% . Высокая эффективность внутренней фосфоресценции и баланс зарядов в структуре обеспечивают высокую эффективность. [ 11 ] Он также разработал новую архитектуру белых OLED, в которой используется флуоресцентная излучающая присадка для использования всех высокоэнергетических синглетных экситонов для синего излучения, а также фосфоресцентные примеси для сбора триплетных экситонов с более низкой энергией для зеленого и красного излучения. [ 12 ] На данный момент Томпсон владеет более 200 патентами на материалы и устройства OLED.
Еще одним направлением его деятельности является органическая фотоэлектрическая энергия (OPV). Исследование Томпсона подчеркивает недавний прогресс в объяснении молекулярных характеристик, которые приводят к потерям фотонапряжения в органических фотоэлектрических элементах с гетеропереходом. [ 13 ] В дополнение к этому исследованию Томпсон выращивает тонкие пленки, чтобы контролировать их структуру. Затем с помощью этих фильмов он сможет изучать природу энергии и распространения заряда. Он работал над тонкими пленками из тетрафенилпорфирина цинка (ZnTPP), которые используются для изготовления органических солнечных элементов . [ 14 ] Он работал с материалами синглетного деления, которые обещают заметно повысить эффективность OPV за счет нынешнего размножения. Синглетное деление включает расщепление синглетного экситона на два триплетных экситона, поэтому один фотон может привести к образованию двух пар дырок/электронов в фотоэлектрическом элементе. Его работа привела к созданию материалов на основе тетрацена, которые дают высокий триплетный выход из аморфных тонких пленок. [ 15 ] [ 16 ] Томпсон также исследовал использование нарушения симметрии переноса заряда в материалах OPV как средство повышения напряжения холостого хода органических фотоэлектрических элементов. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Еще одной темой исследований Томпсона были биотические/абиотические интерфейсы . Исследование сосредоточено на умных материалах , которые могут реагировать на различные факторы окружающей среды, создавая технологии, дающие желаемые результаты. Такие материалы могут быть чувствительны к магнитным полям, pH, свету, стрессу, напряжению, температуре и т. д. Например, был создан имплантируемый резонансный датчик массы (построенный на зонде с тонкой пьезоэлектрической пленкой) для измерения массы жидкости. Томпсон продемонстрировал избирательную функционализацию ряда устройств на основе нанопроволок In 2 O 3 путем электрохимической активации их поверхностей и последующей иммобилизации агентов биораспознавания, таких как одноцепочечная ДНК или антитела. [ 20 ] Это потенциально может быть использовано в крупномасштабных биосенсорных матрицах или чипах для недорогого мультиплексного обнаружения. Томпсон также работал с термочувствительными биоадгезивами, предназначенными для прочного связывания с тканями глаза, такими как сетчатка или склера, при физиологической температуре и полностью высвобождающимися при 10 °C. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Эти клеи можно использовать для крепления устройств к сетчатке или для герметизации ран на склере. Проекты Томпсона в конечном итоге направлены на разработку биоматериалов для улучшения и революции в медицинских процедурах.
Награды и почести
[ редактировать ]- 2020 г. Национальной инженерной академии Член
- 2017 г. Лауреат медали Нисидзавы Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). [ 24 ]
- 2016 г. Лауреат премии «Фотоника» Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). [ 25 ]
- 2015 г. Лауреат премии Американского химического общества в области химии материалов.
- 2014 г. — член Национальной академии изобретателей. [ 26 ]
- Лауреат премии Толмана 2013 г. [ 27 ]
- 2011 г. Занял 12-е место среди 100 лучших химиков мира по рейтингу цитируемости статей по химии, опубликованных с января 2000 г. по версии Thomson Reuters Web of Science. [ 1 ]
- Премия USC Associates 2007 года за выдающиеся достижения в исследованиях [ 1 ]
- Медаль MRS 2006 г., врученная Обществом исследования материалов за разработку новых материалов для органических светодиодов. [ 1 ]
- Премия Яна Райхмана 2006 г. за выдающиеся исследования в области плоских дисплеев, присуждаемая Обществом информационных дисплеев. [ 1 ]
- 2004 Премия Раубенхаймера за выдающиеся способности факультета, Колледж литературы, искусств и наук, Университет Южной Калифорнии [ 1 ]
- 1998 Патентная премия Томаса Альвы Эдисона , врученная Советом по исследованиям и разработкам Нью-Джерси , за многоцветные органические светоизлучающие устройства. [ 1 ]
- 1998 г. — «Выдающийся изобретатель года», присужденный Ассоциацией владельцев интеллектуальной собственности за разработку многоцветных органических светодиодов. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Томпсон, Марк (октябрь 2012 г.). «Марк Эдвард Томпсон» (PDF) . Химический факультет Университета Южной Калифорнии .
- ^ [ Высокоэффективное фосфоресцентное излучение органических электролюминесцентных устройств. Марк А. Бальдо, Диармуид Ф. О'Брайен, Андре Шустиков, Скотт Сибли, Марк Э. Томпсон, Стивен Р. Форрест, Nature , 1998, 395 , 151-154]
- ^ Фосфоресцентные излучатели в основных материалах, устройствах и обработке органических светодиодов OLED. Валентина Крылова и Марк Э. Томпсон. Под редакцией Дэниела Дж. Гаспара и Евгения Поликарпова, CRC Press 2015, страницы 255–296. DOI: 10.1201/b18485-13.
- ^ Металлоорганические комплексы для оптоэлектронных применений. Томпсон, Мэн; Джурович, ЧП; Барлоу, С.; Мардер С., Комплексная металлоорганическая химия III, 2007 , 12 , 101-194.
- ^ Ламанский, Сергей; Джурович, Петр; Мерфи, Дрю; Абдель-Раззак, Ферас; Ли, Хэ Ын; Адачи, Чихая; Берроуз, Пол Э.; Форрест, Стивен Р.; Томпсон, Марк Э. (1 мая 2001 г.). «Сильно фосфоресцирующие бис-циклометалированные комплексы иридия: синтез, фотофизическая характеристика и использование в органических светоизлучающих диодах». Журнал Американского химического общества . 123 (18): 4304–4312. дои : 10.1021/ja003693s . ISSN 0002-7863 . ПМИД 11457197 .
- ^ Хозяева со сверхвысокой энергетической щелью в органических электрофосфоресцентных устройствах Deep Blue. Сяофан Рен, Цзянь Ли, Рассел Холмс, Питер Джурович, Стивен Форрест и Марк Э. Томпсон, Химия материалов , 2004 , 16(23) , 4743-4747.
- ^ Эффективная органическая электрофосфоресценция темно-синего цвета за счет улавливания гостевого заряда. Рассел Дж. Холмс, Брайан В. Д'Андраде, Стивен Р. Форрест, Сяофан Рен и Марк Э. Томпсон, Applied Physics Letters , 2003 , 83(18), 3818-3820.
- ^ Синяя органическая электрофосфоресценция с использованием экзотермической передачи энергии хозяин-гость. Рассел Дж. Холмс, С.Р. Форрест, Йе Дж. Тунг, Рэймонд К. Квонг, Джули Дж. Браун, Симона Гарон, Марк Э. Томпсон, Письма по прикладной физике , 2003 , 82(15) , 2422-2424.
- ^ Синяя и ближняя УФ-фосфоресценция комплексов иридия с циклометаллированными пиразолильными или N-гетероциклическими карбеновыми лигандами. Т. Сайото, П. Джурович, А. Тамайо, М. Юсуфуддин, Р. Бау, М. Е. Томпсон, Р. Дж. Холмс и С. Р. Форрест, Неорганическая химия , 2005, 44(22) , 7992-8003.
- ^ Ли, Джесан; Чен, Сяо-Фань; Батагода, Тилини; Коберн, Калеб; Джурович, Петр I; Томпсон, Марк Э.; Форрест, Стивен Р. (январь 2016 г.). «Темно-синие фосфоресцирующие органические светодиоды с очень высокой яркостью и эффективностью». Природные материалы . 15 (1): 92–98. Бибкод : 2016NatMa..15...92L . дои : 10.1038/nmat4446 . ISSN 1476-1122 . ПМИД 26480228 .
- ^ Адачи, Чихая; Бальдо, Марк А.; Томпсон, Марк Э.; Форрест, Стивен Р. (31 октября 2001 г.). «Почти 100% эффективность внутренней фосфоресценции в органическом светоизлучающем устройстве». Журнал прикладной физики . 90 (10): 5048–5051. Бибкод : 2001JAP....90.5048A . дои : 10.1063/1.1409582 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Сунь, Йиру; Гибинк, Ноэль К.; Канно, Хироши; Ма, Биву; Томпсон, Марк Э.; Форрест, Стивен Р. (13 апреля 2006 г.). «Управление синглетными и триплетными экситонами для эффективных белых органических светоизлучающих устройств» (PDF) . Природа . 440 (7086): 908–912. Бибкод : 2006Natur.440..908S . дои : 10.1038/nature04645 . hdl : 2027.42/62889 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 16612378 . S2CID 4321188 .
- ^ Шленкер, Коди В.; Томпсон, Марк Э. (15 марта 2011 г.). «Молекулярная природа потерь фотоэдс в органических солнечных элементах». Химические коммуникации . 47 (13): 3702–16. дои : 10.1039/C0CC04020G . ISSN 1364-548X . ПМИД 21283910 .
- ^ Химический отжиг пленок цинк-тетрафенилпорфирина: влияние на морфологию пленки и органические фотоэлектрические характеристики. Конг Трин; Мэтью Т. Уайтед; Эндрю Штайнер; Кристофер Дж. Тассоне; Майкл Ф. Тони; Марк Э. Томпсон, Химия материалов , 2012 , 24(13), 2583-2591.
- ^ Синглетное деление в ковалентно связанном кофациальном димере алкинилтетрацена. Надежда В. Коровина, Саптапарна Дас, Закари Нетт, Синьтянь Фэн, Джимми Джой, Ральф Хейгес, Анна И. Крылова, Стивен Э. Брэдфорт и Марк Э. Томпсон, Журнал Американского химического общества, 2016 г., стр. 138 , 617-627.
- ^ Эффективное синглетное деление обнаружено в неупорядоченной аценовой пленке. Шон Т. Робертс; Эрик Р. Макэналли; Джозеф Н. Мастрон; Дэвид Х. Уэббер, Мэтью Т. Уайтед; Ричард Л. Брутчи; Стивен Э. Брэдфорт, Журнал Американского химического общества , 2012 , 134(14), 6388-400.
- ^ Перенос заряда с нарушением симметрии в акцепторе цинк-хлордипиррина для органических фотоэлектрических систем с высоким напряжением разомкнутой цепи. Баритнский, Андрей Н.; Грубер, Марк; Дас, Саптапарна; Ранган, Сильви; Моллингер, Соня; Трин, Конг; Брэдфорт, Стивен Э.; Вандевал, Коэн; Саллео, Альберто; Бартынски, Роберт А.; Брюттинг, Вольфганг; Томпсон, Марк Э., Журнал Американского химического общества , 2015 , 137(16) , 5397-5405.
- ^ Нарушающая симметрию перенос заряда систем, поглощающих видимый свет: дипиррины цинка. Конг Трин; Кент Кирликовали; Саптапарна Дас; Марайя Э. Энер; Гарри Б. Грей; Петр Иванович Джурович; Стивен Э. Брэдфорт; Марк Э. Томпсон, Журнал физической химии C , 2014 , 118(83) , 21834-21845.
- ^ Внутримолекулярный перенос заряда, нарушающий симметрию, в возбужденном состоянии мезосвязанных диад BODIPY. Мэтью Т. Уайтед, Нирал М. Патель, Шон Т. Робертс, Кэтрин Аллен, Питер И. Джурович, Стивен Э. Брэдфорт и Марк Э. Томпсон, Chemical Communications, 2012 , 48(2), 284-6.
- ^ Куррели, Марко; Ли, Чао; Сунь, Инхуа; Лей, Бо; Гундерсен, Мартин А.; Томпсон, Марк Э.; Чжоу, Чунву (01 мая 2005 г.). «Выборочная функционализация устройств на основе нанопроволоки In2O3 для биосенсорных приложений». Журнал Американского химического общества . 127 (19): 6922–6923. дои : 10.1021/ja0503478 . ISSN 0002-7863 . ПМИД 15884914 .
- ^ Поверхностная химическая иммобилизация парилена C с помощью термочувствительных блок-сополимерных щеток на основе N-изопропилакриламида и N-трет-бутилакриламида: синтез, характеристика и адгезия/отслоение клеток. Марк Э. Томпсон; Чанхун Чжан; Томас П. Вермье; Ю-Сюань Ву; Вангронг Ян , Журнал исследований биомедицинских материалов, Часть B: Прикладные биоматериалы , 2012 , 100B(1) , 217-229.
- ^ Химическая модификация поверхности парилена C для усиленной иммобилизации белка и пролиферации клеток. Чанхун Чжан; Марк Э. Томпсон; Фрэнк С. Маркланд; Стив Свенсон, Acta Biomaterialia , 2011 , 7(10), 3746-56.
- ^ Улучшение адгезии металла и тканей на парилене с модифицированной поверхностью К. Паулин Н. Вахьюди; Джин Х. О; Салам О. Салман; Джейсон А. против; Дэмиен С. Роджер; Ю-Чонг Тай; Марк Э. Томпсон, Журнал исследований биомедицинских материалов, часть A , 2009 , 89A(1) , 206-214.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2010 г. Проверено 5 января 2018 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Лауреаты премии IEEE Photonics Award» . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Архивировано из оригинала 8 апреля 2010 года.
- ^ Химия, Университет Южной Калифорнии (17 декабря 2014 г.). «Поздравляем профессора Марка Томпсона!!! Профессор Марк Томпсон был избран членом Национальной академии…» @uscchemistry . Проверено 9 июня 2017 г.
- ^ «СКАЛАКС» . 08.04.2014.