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化学学科晶态材料研究所在手性杂化钙钛矿非线性光学研究方面取得新进展

近日,化学学科晶态材料研究所张献明、符冬营团队的研究成果“Chirality-Dependent Second-Order Nonlinear Optical Effect in 1D Organic–Inorganic Hybrid Perovskite Bulk Single Crystal”在国际化学顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 20021–20026.)上作为VIP论文发表。该研究通过将手性引入到有机无机杂化钙钛矿体系中获得了具有优异圆二色性的非线性光学材料。


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手性有机无机杂化钙钛矿材料由于存在非对称中心和本征手性,其在自旋电子学、非线性光学和铁电多功能材料等领域备受关注。值得一提的是,高的二阶非线性光学响应度和相位匹配可以同时在手性材料中得以实现。在手性有机无机杂化钙钛矿体系中,手性依赖的圆形光电效应和手性诱导的自旋选择性效应已有报道。但是在手性有机无机杂化钙钛矿体块大单晶中手性依赖的二阶非线性光学效应(SHG-CD)还鲜有报道。

针对上述问题,张献明、符冬营团队及合作者在手性一维有机无机杂化钙钛矿体块大单晶[( R / S )-3-aminopiperidine]PbI4中首次利用SHG-CD效应实现了对近红外区圆偏振光的区分,不对称因子gSHG-CD可以达到0.21。基于手性依赖的SHG-CD效应打破了传统圆偏振光探测使用手性半导体的局限性,该类传统手性半导体依赖于其本征吸收特性,其探测区域局限于紫外、可见光区域;而所探索的通过手性依赖的SHG-CD效应的杂化钙钛矿材料可以将探测区域拓展到近红外区。这一发现不但拓展了手性有机无机杂化钙钛矿材料在非线性光学领域的应用,而且还提供了一种新的区分近红外左右旋偏振光的方法。


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该论文第一作者为我校化学学科晶态材料研究所符冬营博士,通讯作者为张献明教授和符冬营博士。该工作得到了国家自然科学基金面上及青年等项目资助。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/anie.202108171






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