В последние годы всё более широкое применение находят полупроводниковые светодиоды на основе галлия, мышьяка, индия и других элементов. Некоторые из них способны преобразовывать в белый свет от 47% до 64% электроэнергии. Их массовому применению в осветительных приборах препятствует достаточно высокая стоимость, превышающая 100 долларов за один осветитель. С другой стороны, светодиоды из органических полимеров значительно дешевле и их производство значительно проще, однако до сих пор для них не удавалось достичь эффективности большей 25%. Возможно, это предел для материалов такого рода. Тем не менее, несмотря на более низкую эффективность и срок службы органических светодиодов, их применение может быть экономически более выгодным из-за довольно низкой стоимости производства.

Однако органическим светодиодам можно найти более существенное применение, считают физики университета Юты, опубликовавшие в "Nature Materials" (Vol. 7, P. 723-728, 17.08.2008) результаты своих недавних исследований. Прежде всего, в качестве замены жидкокристаллическим дисплеям в производстве телевизоров и компьютерных мониторов. Светодиодные дисплеи можно делать на гибких материалах, они имеют большие угол обзора и цветовую палитру и при этом более энергоэффективны. Но, возможно, ещё более интересные приложения может иметь синтез органо-полимерной полупроводниковой электроники и спинтроники (см. "КВ" №№1'2002, 11'2003, 21'2007, 30'2007).

В 2004 году другая группа физиков университета Юты добилась успеха в создании первого органического "спинового вентиля", с помощью которого можно управлять электрическим током. В новом исследовании была продемонстрирована возможность создания на основе органических полимеров спиновых транзисторов и выполнения операций по манипулированию информацией, ассоциированной со спинами (двум спиновым состояниям соответствуют "0" и "1" в обычной микроэлектронике).

В экспериментах был использован органический полупроводниковый светодиод в форме пластины полимера MEH-PPV размерами примерно 0,2x0,3 см на стеклянной подложке. Затем полимер облучался наносекундными импульсами для упорядочивания спинов электронно-дырочных пар. Оказалось, что спины таких пар ритмически осциллируют между триплетными (суммарный спин 1) и синглетными (суммарный спин 0) состояниями с периодом в полмикросекунды. Именно этот процесс препятствует повышению эффективности органических светодиодов, но он и открывает возможности для управления токами в спиновых транзисторах.

Учёные полагают, что использование спиновых транзисторов в компьютерных чипах позволит повысить их производительность на несколько порядков, т.е., как минимум, в десятки раз.

Сергей САНЬКО