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Angew. Chem. :非手性分子自组装锰卤化物实现高效圆偏振发光

时间:2025-06-10 08:51:01 点击:5


手性发光材料作为新一代光学功能体系,在三维显示、光学防伪、生物成像及量子通信等领域具有革命性应用价值。其中,圆偏振发光(CPL)材料因其可发射特定手性光子的特性,可大幅提升显示设备的色彩对比度与信息存储密度,并为光量子计算中的自旋态操控提供物理载体。然而,现有体系普遍受限于手性构筑基元稀缺、发光效率与不对称因子(glum)难以协同优化等瓶颈,且依赖复杂的手性分子合成策略,严重制约了材料设计与规模化应用。



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近日,南京工业大学的任小明教授和苏州大学的宁为华教授合作,通过非手性分子对称性破缺自组装策略,成功开发锰基圆偏振发光材料,实现glum=4.5×10-2与82%量子产率的协同突破,其品质因子高达3.7×10-2。该材料利用非手性

[Pr-dabco]2+阳离子与[MnBr4]2-四面体的氢键调控自组装,自发形成一维螺旋链结构,通过7.6Å以上的Mn-Mn间距抑制能量淬灭,同时诱导晶体场调控的窄带绿光发射(FWHM=45nm)。所构建的紫外LED器件展现出74,591 cd/m2超高亮度与3.2×10-2电致发光不对称因子,并通过自旋极化态稳定性测试验证了其器件可靠性。

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该项研究颠覆了传统手性分子依赖范式,为开发高效CPL材料开辟了全新设计维度,对量子光源、自旋电子学等前沿领域具有深远意义。研究团队进一步构建的紫外LED器件展现出74,591cd/m2的惊人亮度,同时保持3.2×10-2的电致发光不对称因子。时间分辨光谱证实自旋极化态在毫秒尺度保持稳定,磁探针原子力显微镜测量揭示其手性依赖的自旋选择性传输特性。该项工作首次证明了非手性分子体系构建高性能CPL材料的可行性,为手性光电材料开发提供了全新设计范式,对推动偏振光源、量子信息等技术发展具有重要意义。

文信息

Efficient Circularly Polarized Luminescence from Mn–Br Hybrid Perovskite Assembled by Achiral Architectures

Lu Zhai, Jiayi Yuan, Jianyi Huang, Xue-Wei Pan, Li Wan, Weihua Ning, Xiao-Ming Ren


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202425543




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