南京郵電大學黃維院士和陳潤鋒教授課題組：動態共振有機長余輝材料

【前言】

長余輝發光是一種獨特的物理現象，是指在撤去激發條件后仍然能夠持續發光一段時間（壽命大于0.1 s）。這種現象一般存在于無機材料中，例如古代的夜明珠。有機長余輝材料由于較弱的自旋軌道耦合，較低的系間竄越速率和較快的非輻射躍遷，嚴重的降低了有機長余輝材料的發光壽命和效率。

【成果簡介】

南京郵電大學的黃維院士和陳潤鋒教授課題組（共同通訊）繼2015年首次報道有機長余輝材料（Nat. Mater.?2015, 14, 685）之后，利用共振結構獨特的動態自適應性，有效地調整自身結構，從而實現對材料的基態、激發態能級以及躍遷成份的調控，開發了兩種具有N-P=O/N-P=S結構的新型長余輝材料。通過理論計算研究表明，與具有N-P結構的分子相比，基于N-P=O/N-P=S共振結構的分子具有可調節的單線態—三線態能級，可有效地減小實時的單線態—三線態能級差（Real-time ΔE_ST）以及動態可調的躍遷成份，因此具有更多的系間竄越通道以及顯著增強的自選軌道耦合效應，可有效地促進系間竄越（Intersystem Crossing, ISC）的發生，從而獲得高的三線態激子濃度。其次，利用分子中引入的相對平面的共軛結構，構筑有效的H聚集（H-aggregates），穩定高度活潑的三線態激子，繼而實現高的余輝發光效率以及長的發光壽命。開發的余輝材料最長壽命為0.67 s，系間竄越速率高達10⁷?s^-1，發光效率為4.0%，這一結果突破了余輝材料壽命和效率不能同時提高的矛盾問題。這一成果近期發表在Advanced Materials (10.1002/adma.201803856)上，并被選為當期的內封面，文章的第一作者是南京郵電大學博士畢業生陶冶。

【圖文導讀】

更為重要的是，本研究利用新開發的有機長余輝材料，利用多級防偽技術，構筑了一種新型的時間以及顏色分辨的多級二維碼，實現了不同信息之間的動態轉變，有助于構筑新型的防偽技術以及應用，具有重要的應用潛力。

【小結】

有機光電功能材料性質的動態調控一直是有機光電功能材料領域的一大難題。有鑒于此，該課題組長期致力于動態自調節有機光電功能材料的研究工作，開發了多種具有共振結構的動態自調節有機光電材料（Angew. Chem. Int. Ed.?2013, 52, 10491）；通過調整共振結構，成功地實現了動態自調節能力的優化（J. Am. Chem. Soc.?2016, 138, 9655），獲得了多個綜合性能優異的藍色磷光器件（Adv. Mater.?2015, 27, 6939）。這類基于共振結構的光電功能材料，成功地賦予了有機光電功能材料的動態自調節性質，推動有機電子學研究從靜態到動態的過渡，為有機光電功能材料的動態化調控提供了一條新的思路和技術途徑。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201803856

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