這種倆月一篇子刊的課題組，你應該了解一下
黃維院士和日本九州大學的Chihaya?Adachi教授都是光電材料領域的領軍人物。
黃維早期是聚合物發光二極管顯示研究中十分活躍的知名學者之一。從九十年代初開始致力于跨物理、化學、材料、電子、信息和生命等多個學科、交叉融合發展起來的有機光電子學這一國際前沿學科的研究，在構建有機光電子學科的理論體系框架、實現有機半導體的高性能化與多功能化、推進科技成果轉化與產業化方面做了大量富有開拓性、創新性和系統性的研究工作，是中國有機光電子學科的奠基人與開拓者。在有機光電子學、柔性電子學等領域取得了大量系統性、創新性的研究成果。
日本九州大學的Chihaya?Adachi教授（安達千波矢）是世界上有機電子領域研究的先驅研究者之一，主要研究致力于有機光電、有機半導體器件物性、有機光物理化學等方面。Chihaya?Adachi教授一直致力于熱活化延遲熒光(Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF)的發光材料的理論研究和產業化生產。
這篇文章為大家整理了在過去的2020年，黃維院士和Chihaya?Adachi教授發表的16篇文章，其中包括15篇子刊和1篇Nature正刊。
1.澳大利亞昆士蘭大學Ebinazar B. Namdas、Shih-Chun Lo&九州大學Chihaya?Adachi?Nat. Commun.：固體基于環辛三烯的三重態猝滅劑，在光和電激發中表現出出色的單重態-三重態湮滅抑制
三重態激子被認為是實現有機激光二極管的主要障礙，因為三重態激子的積累會導致連續波（CW）操作和/或電激發下的顯著損失。
澳大利亞昆士蘭大學Ebinazar B. Namdas、Shih-Chun Lo&九州大學Chihaya?Adachi報道了固態有機三重態猝滅劑的設計和合成，以及對其在溶液中可加工的雙苯乙烯基激光染料中的分散性的深入研究。通過將激光染料與20 wt％的淬滅劑混合，對ASE閾值的影響可以忽略不計，但是完全抑制了單重態-三重態an滅（STA），并且在CW激發下激光染料的激發態光穩定性提高了20倍。我們使用小面積OLED（0.2mm2）演示了淬滅劑在納秒范圍內的有效STA抑制，并通過仿真提供了洞察，以深入了解電激發下觀察到的STA淬滅。結果表明，在納秒級的光和電激發下，均具有出色的三重態猝滅能力，以及出色的溶液可加工性。
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Solid cyclooctatetraene-based triplet quencher demonstrating excellent suppression of singlet–triplet annihilation in optical and electrical excitation
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-19443-z
2.日本科學振興機構Toshinori Matsushima, Atula S. D. Sandanayaka&Chihaya Adachi:通過清除三重態激子來抑制有機發光二極管的外部量子效率降低
在有機發光二極管（OLED）中，高電流密度下的大外部量子效率下降通常是由長壽命三重態激子對輻射單重態激子的猝滅引起的（單重態-三重態湮滅（STA））。日本科學振興機構Toshinori Matsushima, Atula S. D. Sandanayaka&Chihaya Adachi采用了三重態清除策略來克服上述STA問題。為了構建三重態清除的模型系統，作者選擇了DCNP作為發射體，并選擇了BSBCz作為主體材料，考慮了它們的單線態和三線態能級。在此系統中，BSNPz有效地清除了DCNP的三重態，而DCNP的單線態則完好無損，從而在電激發下抑制了STA。因此，即使在較高的電流密度下，具有1 wt％-DCNP摻雜的BSBCz發光層的OLED也顯示出抑制的效率下降。從抑制效率衰減的角度來看，這一發現有利地為OLED和有機半導體激光二極管提供了先進的發光性能。
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Suppression of external quantum ef?ciency rolloff in organic light emitting diodes by scavenging triplet excitons
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-18292-0
3.劍橋大學Cui Linsong、Richard H. Friend&喬治亞理工大學Xian-Kai Chen?&九州大學Chihaya?Adachi?Nature Photon.:快速自旋翻轉可從電荷轉移狀態實現高效穩定的有機電致發光
從三重態激發到單重態激發的自旋翻轉，即反向系統間交叉（RISC），是改善有機發光二極管發光的很好途徑。但是，由于RISC速率慢（kRISC），設備穩定性和效率下降仍然具有挑戰性的問題。
劍橋大學Cui Linsong、Richard H. Friend&喬治亞理工大學Xian-Kai Chen?&九州大學Chihaya?Adachi報道了一個具有多個供體單元的TADF分子，這些供體單元形成了電荷共振型雜合三態，導致了單重態-三重態能量分裂小，自旋-軌道耦合以及緊密靠近三重態的三重態密集流形。這種TADF分子中的kRISC速度高達1.5×107/s，該值比典型的TADF發射體高兩個數量級。基于該分子的有機發光二極管表現出良好的穩定性，最大外部量子效率高（> 29.3％）和低效率下降。
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Fast spin-flip enables efficient and stable organic electroluminescence from charge-transfer states
Nature Photon., 2020, 10.1038/s41566-020-0668-z
4.九州大學Chihaya?Adachi?Nature：準2D鈣鈦礦薄膜中穩定的室溫連續波激射
有機-無機鹵化鉛準二維（2D）鈣鈦礦因其低成本，可調節的發光波長，出色的穩定性和溶液可加工性而成為激光應用中有希望的增益介質。光泵浦連續波（CW）激射是高密度集成光電設備中實際應用的高度要求，是朝著電泵浦激光器邁出的關鍵一步。但是，由于“激光死亡”現象（在CW光泵浦下激光突然終止），尚未在室溫下實現CW激光發射，其原因尚不清楚。
九州大學Chihaya?Adachi研究了基于鹵化鉛的具有不同有機陽離子的準2D鈣鈦礦薄膜，并觀察到長壽命的三重態激子在加倍自發發射以及光泵浦脈沖和CW激光過程中顯著阻礙了反轉。這個結果表明，單重態-三重態激子湮滅是引起激光死亡的可能的內在機制。通過使用具有高品質因數的分布式反饋腔并應用三重態管理策略，可以在室溫下在空氣中連續光泵浦下獲得穩定的準2D鈣鈦礦綠色準激光器。這個發現將為實現未來的電流注入鈣鈦礦激光器鋪平道路。
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Stable room-temperature continuous-wave lasing in quasi-2D perovskite films
Nature, 2020, 10.1038/s41586-020-2621-1
5.九州大學Chihaya?Adachi?Nat. Commun.:納秒級時延熒光分子，適用于深藍色OLED，效率衰減小
表現出熱活化延遲熒光（TADF）的芳香有機深藍色發射體可以收集電激發的單重態和三重態中的所有激子作為光發射。然而，藍色TADF發射體通常具有長的激子壽命，導致高電流密度和亮度下由于有機發光二極管（OLED）中的激子湮滅而導致效率嚴重下降。
九州大學Chihaya?Adachi報道了采用簡單分子設計的深藍色TADF小分子，其中，同時控制了活化能以及具有不同自旋多重性的激發態之間的自旋軌道耦合。在沒有重金屬元素的供體-受體型分子結構中，激子的壽命達到了750 ns。使用此TADF小分子的OLED顯示深藍色電致發光（EL），CIE色度坐標為（0.14，0.18），最大EL量子效率為20.7％。此外，即使在高亮度下，最高的最高效率也保持在20.2％和17.4％。
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Nanosecond-time-scale delayed ?uorescence molecule for deep-blue OLEDs with small ef?ciency rolloff
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-15558-5
6.日本科學振興機構Chuanjiang Qin&Chihaya Adachi:三重態管理可實現高效鈣鈦礦發光二極管
鈣鈦礦發光二極管具有高色純度和高性能，因此有望用于下一代照明和顯示器。盡管單線態和三線態激子的管理對于高效有機發光二極管的設計至關重要，但是在鈣鈦礦和準二維（2D）鈣鈦礦基器件中，激子如何影響性能的本質仍然不清楚。
日本科學振興機構Chuanjiang Qin&Chihaya Adachi表明三重態激子是綠色準2D鈣鈦礦裝置中有效發射的關鍵，而有機陽離子對三重態的猝滅是主要的損失途徑。在基于FAPbBr3的準2D鈣鈦礦中使用具有高三重態能級的有機陽離子，可有效收獲三線態。這個綠色（527 nm）器件的外部量子效率和電流效率分別達到12.4％和52.1 cd/A。
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Triplet management for efficient perovskite light-emitting diodes
Nat. Photon., 2020, 10.1038/s41566-019-0545-9
7.九州大學Chihaya?Adachi&Ryota Kabe Nat. Commun.:電荷轉移與局部激發態之間的能隙對有機長余輝發光的影響
有機持久發光（LPL）是一種有機發光系統，可緩慢釋放存儲的激子能量作為光。在功能性，靈活性，透明性和溶液可加工性方面，有機LPL材料比無機LPL材料具有多個優勢。但是，有機LPL系統的分子選擇策略仍然不清楚。
九州大學Chihaya?Adachi&Ryota Kabe發現，激基復合物系統中最低的局部三重態激發態和最低的單重態電荷轉移激發態之間的能隙顯著控制了LPL性能。對于具有不同能隙的三種供體材料，系統地研究了LPL持續時間和光譜特性的變化。當最低的三線態激發態的能級比電荷轉移激發態的能級低得多時，該系統的LPL持續時間短，并且清除了由激基復合物熒光和供體磷光引起的兩個不同的發射特征。
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In?uence of energy gap between charge-transfer and locally excited states on organic long persistence luminescence
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-019-14035-y
8.黃維&賴文勇Nat. Commun.:基于高度共軛的三維共價有機骨架的均勻空心球自模板合成
共價有機骨架（COF）已作為一系列多孔晶體分子用于各種有前途的應用。然而，具有均勻形態的COFs的可控合成是最重要的，但仍然非常具有挑戰性。黃維&賴文勇報道了基于高度共軛的三維（3D）COF的均勻和獨特空心球的自模板合成。研究表明，具有類似奧斯特瓦爾德（Ostwald）熟化機理的納米顆粒從最初的納米球連續轉變為均勻的空心球形結構。生成的3D COF（3D-Sp-COF）易于更有效地傳輸離子，并且3D-Sp-COF的鋰離子轉移數（t +）達到0.7，甚至使大多數典型的PEO基聚合物電解質不堪重負。空心球形結構顯示了增強的電容性能，在0.5 A/g時的比電容為251 F/g，與絕大多數二維COF和其他多孔電極材料相比具有優勢。
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Self-templated synthesis of uniform hollow spheres based on highly conjugated three-dimensional covalent organic frameworks
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-18844-4
9.澳門大學邢貴川&黃維、陳永華Nat. Energy：基于純相膜的二維Ruddlesden–Pop層狀鈣鈦礦太陽能電池
二維Ruddlesden-Pop層狀金屬鹵化物鈣鈦礦因其理想的光電性能和更高的穩定性而引起了越來越多的關注。然而，這種鈣鈦礦通常由具有隨機阱寬度分布的多個量子阱組成。澳門大學邢貴川&黃維、陳永華通過引入熔融鹽間隔基乙酸正丁胺代替傳統的鹵化物間隔基碘化正丁胺，報道了具有單阱寬度的純相量子阱。由于乙酸正丁胺與鈣鈦礦骨架之間的強離子配位作用，可以形成均勻分布的中間相的凝膠。這允許具有微米級垂直排列的晶粒的純相量子阱膜從其各自的中間相結晶。所得太陽能電池的功率轉換效率為16.25％，高開路電壓為1.31 V.將其在65±10％的濕度下保持4680 h，在85oC下工作558 h或連續照明1100h后，電池顯示出<10％的效率下降。
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Two-dimensional Ruddlesden–Popper layered perovskite solar cells based on phase-pure thin films
Nat. Energy, 2020, 10.1038/s41560-020-00721-5
10.林雪平大學高峰&南京工業大學黃維、王建浦Nat. Commun.:高效深紅色發光器件的γ-CsPbI3薄膜的中間相輔助低溫形成
黑相CsPbI3對于光電器件很有吸引力，而黑相CsPbI3通常具有較高的形成能，并且需要高于300°C的退火溫度。通過在前體中加入HI可以顯著降低地層能量。但是，由于高的陷阱密度和低的光致發光量子效率，所得的薄膜不適合發光應用，并且對低溫的形成機理還沒有很好的了解。林雪平大學高峰&南京工業大學黃維、王建浦通過添加有機銨陽離子展示了一種在100°C時具有高光致發光量子效率的γ-CsPbI3薄膜沉積的通用方法，并且所得的發光二極管表現出10.4％的外部量子效率并且抑制了效率衰減。文章揭示了低溫結晶過程是由于低維中間態的形成，然后是離子交換。這項工作為在CsPbI3器件應用中調節低溫下的相變途徑提供了基礎。
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Intermediate-phase-assisted low-temperature formation of γ-CsPbI3 ?lms for high-ef?ciency deep-red light-emitting devices
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-18380-1
11.南京郵電大學黃維、解令海Nat. Commun.：中心對稱分子堆積的立體選擇性網格化和多網格化
具有明確定義的邊緣和頂點的網格芳烴代表了用于框架和體系結構安裝的通用納米級構建基塊，但在合成過程中存在立體選擇性控制的困難。南京郵電大學黃維、解令海報道了具有新月形的超親電性重氮二茂鐵底物（AmBn）的非對映選擇性網格化，該網格化為Drawing Hands網格（DHGs）。在A1B1型底物的網格化過程中，選擇性達到75.6％的非對映異構體過量，在A2B2型單體的聚化過程中，介觀選擇性保持?80％。這種立體控制源于兩個電荷離域的超親電體的中心對稱分子堆積，它們具有協同的π-π堆積吸引力和庫侖排斥力。由于中規立體結構的長度為20?30 nm，因此剛性環/鏈交替的多重網格的Mark-Houwink指數為1.651，分子量（M）依賴于流體動力學半徑Rh?M1.13。通過鏈塌縮的模擬，內消旋聚雜芳烴仍采用棒狀構象，有利于有機納米聚合物的高剛性，這與rac型聚柵格的環型骨架不同。
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Stereoselective gridization and polygridization with centrosymmetric molecular packing
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-15401-x
12.瑞典林雪平大學高峰、深圳大學張文靜和南京工業大學黃維Nat. Electron.:使用鈣鈦礦二極管在兩個相同設備之間進行雙向光信號傳輸
將光信號的產生和接收集成到一個設備中在開發小型化和集成化的光電設備中具有重要的意義。然而，常規的可溶液處理的半導體具有固有的材料和設計限制，從而阻止它們用于制造具有高性能的器件。瑞典林雪平大學高峰、深圳大學張文靜和南京工業大學黃維報道了一種高效的溶液處理鈣鈦礦二極管，該二極管能夠在發射和檢測模式下工作。該器件可以通過改變偏置方向在模式之間進行切換，并且它以超過21％的外部量子效率和亞皮瓦級的光檢測極限顯示出光發射。兩種功能的操作速度都可以達到數十兆赫。得益于鈣鈦礦的小斯托克斯位移，這種二極管在其峰值發射（?804 nm）處具有很高的比探測率，從而允許兩個相同的二極管之間進行光信號交換。為了說明雙功能二極管的潛力，作者證明了它可以用于創建單片脈沖傳感器和雙向光通信系統。
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Bidirectional optical signal transmission between two identical devices using perovskite diodes
Nat. Electron., 2020, 10.1038/s41928-020-0382-3
13.鄭州大學魏東輝&南京工業大學黃維、付振乾Nat. Commun.：有機催化不對稱N-磺酰胺酰胺的C-N鍵活化，以獲取軸向手性聯芳基氨基酸
酰胺是最基本的官能團和必要的結構單元之一，廣泛用于化學，生物化學和材料科學中。酰胺的合成和轉化是有機化學領域持續關注的話題。然而，由于酰胺鍵的高穩定性，酰胺C-N鍵的直接催化不對稱活化仍然是一個長期的挑戰。鄭州大學魏東輝&南京工業大學黃維、付振乾描述了在溫和條件下N-磺酰基聯芳基內酰胺的有機催化不對稱酰胺C-N鍵裂解，開發了軸向和手性聯芳基氨基酸的對映選擇性構建的通用方法。高產率獲得具有優異對映選擇性的結構上多樣化的軸向手性聯芳基氨基酸。此外，通過目前的策略，從所得的軸向手性聯芳基氨基酸可以有效地構建各種軸向手性不對稱聯芳基有機催化劑，并且在不對稱反應中顯示出競爭性結果。
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Organocatalytic asymmetric N-sulfonyl amide C-N bond activation to access axially chiral biaryl amino acids
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-14799-8
14.南洋理工大學趙彥利&南京工業大學黃維、安眾福Nat. Commun.:多組分共聚物的顏色可調超長有機室溫磷光
顯示可調發射和長壽命發光的功能材料最近已成為在信息加密、有機電子學和生物電子學中應用的強大工具。南洋理工大學趙彥利&南京工業大學黃維、安眾福提出了一種設計策略，以通過自由基多組分交聯共聚實現聚合物中的顏色可調超長有機室溫磷光（UOP）。實驗表明，通過將激發波長從254 nm更改為370 nm，這些聚合物顯示出從藍色到黃色的多色發光，壽命為1.2 s，在環境條件下的最大磷光量子產率為37.5％。此外，作者探索了這些聚合物在基于顏色可調UOP屬性的多級信息加密中的應用。該策略為開發多色生物標簽和在室溫下具有長壽命發射的智能發光材料鋪平了道路。
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Color-tunable ultralong organic room temperature phosphorescence from a multicomponent copolymer
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-14792-1
15.南京郵電大學黃維、陳潤鋒Nat. Commun.：熱活化三重態激子釋放，實現高效三態有機余輝
由于有機余輝的內在自旋-禁止磷光發射性質，從無金屬的有機分子形成高效余輝仍然是一個艱巨的挑戰，只有很少的例子顯示余輝效率超過10％。南京郵電大學黃維、陳潤鋒證明了通過熱活化過程可以顯著增強有機余輝，以將穩定三重態（T1 *）上的激子釋放到最低三重態（T1）和單峰激發態（S1）以進行自旋排放。采用扭曲的供體-受體結構設計，具有小的單重態-三重態分裂能和較淺的激子俘獲深度，熱活化的有機余輝顯示出高達45％的效率。這種余輝是室溫下S1，T1和T1 *的輻射衰減引起的非常規三模發射。迄今為止，余輝效率最高，三模余輝代表了通過促進穩定的三重態激子的熱活化釋放來設計高效有機余輝材料的重要概念進展。
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Thermally activated triplet exciton release for highly ef?cient tri-mode organic afterglow
Nat. Commun., 2020, 10.1038/s41467-020-14669-3
16.吉林大學張立軍&南京工業大學黃維、陳永華Nat. Photon.:具有定制的層間分子相互作用的高效穩定的Ruddlesden-Popper鈣鈦礦太陽能電池
二維Ruddlesden-Popper相（2DRP）鈣鈦礦與三維（3D）相比具有更好的光穩定性和環境穩定性。但是，有關龐大的烷基銨鹽與2DRP鈣鈦礦框架之間相互作用的基本問題仍然存在。 吉林大學張立軍&南京工業大學黃維、陳永華表明，新的大體積烷基銨鹽2-（甲硫基）乙胺鹽酸鹽（MTEACl）存在硫與硫的相互作用。除了較弱的范德華相互作用外，兩個MTEA分子中硫原子之間的相互作用還使(MTEA)2(MA)4Pb5I16（n=5）鈣鈦礦骨架具有增強的電荷傳輸和穩定性。結果是2DRP鈣鈦礦太陽能電池具有顯著提高的效率和穩定性。電池的功率轉換效率高達18.06％，耐濕性高達1512 h，熱穩定性為375 h。
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Efficient and stable Ruddlesden–Popper perovskite solar cell with tailored interlayer molecular interaction
Nat. Photon., 2020, 10.1038/s41566-019-0572-6
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