华中科技大学李德慧教授ACS nano：具有高圆偏振发光度的二维手性钙钛矿

【引言】

手性材料在生命科学、材料科学、自旋电子和光电子器件等领域都有着广泛的应用前景。二维钙钛矿具有良好的光电性能，包括高度可调谐的带隙、量子限域效应及高光学吸收系数等，在发光二极管、激光器、光电探测器和太阳能电池等光电器件方面具有独特的优势。因此，集手性材料与二维钙钛矿优势于一体的二维手性钙钛矿是下一代光学与自旋电子学器件的有力候选材料。目前对二维手性钙钛矿的研究尚处于起步阶段，仍需要进一步探索其光电性质与应用。作者课题组对比分析了两种不同手性的二维钙钛矿材料的圆偏振发光差异与其异质结器件的旋光探测差异，成功实现了可见光波段的圆偏光发射和探测器件。

【成果简介】

近日，华中科技大学的李德慧教授（通讯作者）课题组利用二维手性钙钛矿材料实现了77K下的圆偏振发光（圆偏振发光度最高可达17.6 %），并成功制备了具有探测圆偏光功能的光电探测器。通过改变温度，发现样品的圆偏振发光度随温度升高而减弱。

【图文导读】

图1 二维手性钙钛矿材料表征

图2 二维手性钙钛矿光学性质

图3二维手性钙钛矿的圆偏振发光

图4 二维手性钙钛矿圆偏振发光度随温度的变化

图5基于(R-MBA)₂PbI₄二维手性钙钛矿的光电探测器性能

【小结】

作者团队将手性有机分子引入到二维碘化铅钙钛矿中，成功制备了具有手性的二维钙钛矿并实现了低温下的圆偏振发光，且研究了圆偏振发光度随温度的变化，随后利用两种相反手性的二维钙钛矿对不同圆偏光的吸收差异成功实现了具有检测圆偏光功能的光电探测器。相关研究内容发表在ACS Nano杂志上，题目为 “Chiral 2D Perovskites with High Degree of Circularly Polarized Photoluminescence.” （ACS nano DOI: 10.1021/acsnano.9b00302）华中科技大学光学与电子信息学院博士生马佳琪为第一作者，李德慧教授为通讯作者。

文献链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsnano.9b00302

本文由华中科技大学的李德慧教授课题组供稿，材料人编辑部Alisa编辑。

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