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郝晓涛教授团队秦伟等人在AM 上发表有关手性晶体光-磁效应的新进展

发布日期:2019-10-12   点击量:

由于与偏振光、手性传感和生物结构等领域有着紧密的联系,手性结构材料引起了人们的广泛关注。而一些手性材料由于具备圆偏振光发射性质这一新现象也促进了智能光子材料在生物系统和信息存储等领域的进一步应用。目前,在单个分子(包括小分子和聚合物)以及不同尺度和结构的分子组装中经常观察到圆偏振光发射现象。相比单个分子,由于分子组装具有螺旋结构的螺距要大得多,所以具有更高的圆偏振光发射性能。轨道角动量是有机手性螺旋材料的具备的一种独特性质,可能对圆偏振光发射的性能起着关键的作用。最近,郝晓涛教授团队的秦伟教授等人通过制备了具有强轨道角动量的手性螺旋P3HT纳米线,研究了手性螺旋材料中轨道角动量与圆极化发射的关系。相关成果以“Magnetic and Electric Control of Circularly Polarized Emission through Tuning Chirality-Generated Orbital Angular Momentum in Organic Helical Polymeric Nanofbers”为题发表在期刊《Advanced Materials》(影响因子25.8)上。论文第一作者为金钱艇平台邀请码2017级博士生王忠轩,通讯作者为秦伟教授,山东大学为第一作者单位。此工作是在前期工作基础(ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.9b00820, 2019)的又一进展。

在考虑手性引起的轨道角动量的情况下,手性P3HT纳米线的自旋弛豫时间与电荷复合时间相当,因而观察到圆极化发射。为了证实轨道角动量和圆偏振光发射直接的关系,利用外磁场和电场对能级分裂进行调谐,进一步调节了圆偏振光发射。有机手性晶体、有机共晶除了具有丰富的光学性质之外,自旋自发极化、磁致荧光、光-磁耦合效应等一系列新的现象填补了有机晶体在自旋研究领域的空白。近两年来,依托于晶体材料国家重点实验室,郝晓涛团队秦伟等人开展了有机手性晶体以及共晶内光-磁效应的研究等方面取得了系列重要成果,相关工作发表在Adv. Mater.ACS NanoAdv. Opt. Mater.APL等期刊上。研究工作得到了国家自然科学基金委员会、晶体材料国家重点实验室、山东省泰山学者专项经费、齐鲁青年学者基金和山东大学基本科研业务费的支持。


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