科研進展

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郝曉濤教授團隊秦偉等人在AM 上發表有關手性晶體光-磁效應的新進展

發布日期:2019-10-12   點擊量:

由于與偏振光、手性傳感和生物結構等領域有著緊密的聯系,手性結構材料引起了人們的廣泛關注。而一些手性材料由于具備圓偏振光發射性質這一新現象也促進了智能光子材料在生物系統和信息存儲等領域的進一步應用。目前,在單個分子(包括小分子和聚合物)以及不同尺度和結構的分子組裝中經常觀察到圓偏振光發射現象。相比單個分子,由于分子組裝具有螺旋結構的螺距要大得多,所以具有更高的圓偏振光發射性能。軌道角動量是有機手性螺旋材料的具備的一種獨特性質,可能對圓偏振光發射的性能起著關鍵的作用。最近,郝曉濤教授團隊的秦偉教授等人通過制備了具有強軌道角動量的手性螺旋P3HT納米線,研究了手性螺旋材料中軌道角動量與圓極化發射的關系。相關成果以“Magnetic and Electric Control of Circularly Polarized Emission through Tuning Chirality-Generated Orbital Angular Momentum in Organic Helical Polymeric Nanofbers”為題發表在期刊《Advanced Materials》(影響因子25.8)上。論文第一作者為物理學院2017級博士生王忠軒,通訊作者為秦偉教授,山東大學為第一作者單位。此工作是在前期工作基礎(ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.9b00820, 2019)的又一進展。

在考慮手性引起的軌道角動量的情況下,手性P3HT納米線的自旋弛豫時間與電荷復合時間相當,因而觀察到圓極化發射。為了證實軌道角動量和圓偏振光發射直接的關系,利用外磁場和電場對能級分裂進行調諧,進一步調節了圓偏振光發射。有機手性晶體、有機共晶除了具有豐富的光學性質之外,自旋自發極化、磁致熒光、光-磁耦合效應等一系列新的現象填補了有機晶體在自旋研究領域的空白。近兩年來,依托于晶體材料國家重點實驗室,郝曉濤團隊秦偉等人開展了有機手性晶體以及共晶內光-磁效應的研究等方面取得了系列重要成果,相關工作發表在Adv. Mater.、ACS Nano、Adv. Opt. Mater.、APL等期刊上。研究工作得到了國家自然科學基金委員會、晶體材料國家重點實驗室、山東省泰山學者專項經費、齊魯青年學者基金和山東大學基本科研業務費的支持。


相關鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201904857


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