華中科技大學李德慧教授ACS nano：具有高圓偏振發光度的二維手性鈣鈦礦

【引言】

手性材料在生命科學、材料科學、自旋電子和光電子器件等領域都有著廣泛的應用前景。二維鈣鈦礦具有良好的光電性能，包括高度可調諧的帶隙、量子限域效應及高光學吸收系數等，在發光二極管、激光器、光電探測器和太陽能電池等光電器件方面具有獨特的優勢。因此，集手性材料與二維鈣鈦礦優勢于一體的二維手性鈣鈦礦是下一代光學與自旋電子學器件的有力候選材料。目前對二維手性鈣鈦礦的研究尚處于起步階段，仍需要進一步探索其光電性質與應用。作者課題組對比分析了兩種不同手性的二維鈣鈦礦材料的圓偏振發光差異與其異質結器件的旋光探測差異，成功實現了可見光波段的圓偏光發射和探測器件。

【成果簡介】

近日，華中科技大學的李德慧教授（通訊作者）課題組利用二維手性鈣鈦礦材料實現了77K下的圓偏振發光（圓偏振發光度最高可達17.6 %），并成功制備了具有探測圓偏光功能的光電探測器。通過改變溫度，發現樣品的圓偏振發光度隨溫度升高而減弱。

【圖文導讀】

圖1 二維手性鈣鈦礦材料表征

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圖2 二維手性鈣鈦礦光學性質

圖3二維手性鈣鈦礦的圓偏振發光

圖4 二維手性鈣鈦礦圓偏振發光度隨溫度的變化

圖5基于(R-MBA)₂PbI₄二維手性鈣鈦礦的光電探測器性能

【小結】

作者團隊將手性有機分子引入到二維碘化鉛鈣鈦礦中，成功制備了具有手性的二維鈣鈦礦并實現了低溫下的圓偏振發光，且研究了圓偏振發光度隨溫度的變化，隨后利用兩種相反手性的二維鈣鈦礦對不同圓偏光的吸收差異成功實現了具有檢測圓偏光功能的光電探測器。相關研究內容發表在ACS Nano雜志上，題目為?“Chiral 2D Perovskites with High Degree of Circularly Polarized Photoluminescence.” （ACS nano?DOI: 10.1021/acsnano.9b00302）華中科技大學光學與電子信息學院博士生馬佳琪為第一作者，李德慧教授為通訊作者。

文獻鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsnano.9b00302

本文由華中科技大學的李德慧教授課題組供稿，材料人編輯部Alisa編輯。

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