華東理工大學(xué)圓偏振鈣鈦礦發(fā)光研究獲新進(jìn)展

近日，華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院朱為宏教授、吳永真教授和物理學(xué)院鄭致剛教授團(tuán)隊(duì)合作在圓偏振鈣鈦礦發(fā)光研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)成果以“不對(duì)稱因子高達(dá)1.9 的鈣鈦礦/軟物質(zhì)螺旋雙層器件圓偏振發(fā)光”為題，發(fā)表在知名期刊《物質(zhì)》上。

據(jù)悉，圓偏振發(fā)光（CPL）是指發(fā)光體系發(fā)射出具有差異的左旋和右旋圓偏振光的現(xiàn)象，其在三維顯示、生物傳感、加密防偽、光催化不對(duì)稱合成等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。金屬鹵化物鈣鈦礦材料具有熒光量子效率高、發(fā)射峰窄、發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)等優(yōu)異特性，有望成為理想的CPL 新材料。目前，已報(bào)道的鈣鈦礦CPL 材料（如手性二維鈣鈦礦、手性配體修飾鈣鈦礦納米晶等）存在不對(duì)稱因子（glum 值）小，發(fā)光效率低等問(wèn)題，并且其穩(wěn)定性很少被研究，嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。將鈣鈦礦納米晶摻入手性向列相液晶能夠顯著提高CPL 的glum 值，但是該混合體系不僅會(huì)嚴(yán)重破壞鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還影響液晶分子的有序排列，減弱其對(duì)光的圓偏振調(diào)制能力。因此，如何獲得具有高發(fā)光效率和高glum 值的CPL 仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

為解決上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)聚合物穩(wěn)定鈣鈦礦并構(gòu)筑具有雙層結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦-液晶器件（PeLC），解決了鈣鈦礦與液晶兼容性差的關(guān)鍵問(wèn)題，提高了鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，改善了液晶分子的有序排列，實(shí)現(xiàn)了具有高發(fā)光效率，高穩(wěn)定性的鈣鈦礦CPL，其glum 高達(dá)1.9，接近理論極限2.0，基于該器件結(jié)構(gòu)展示了圓偏振光圖案化顯示及溫控防偽應(yīng)用，該工作為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圓偏振鈣鈦礦發(fā)光及其器件化應(yīng)用開(kāi)辟了新的思路。