《科学家为设计手性发光材料提供途径》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-07-11
  • 中国科学院国家纳米科学中心研究员段鹏飞团队和刘鸣华团队合作,在同一个体系中实现了手性和激发态能量转移调控的双重圆偏振发光。相关研究在线发表于《德国应用化学》 。

      具有圆偏振发光(CPL)特性的材料在显示、信息加密、存储、光电器件以及不对称光催化等方面具有潜在的应用价值,近年来受到越来越多的研究关注。如何能够构筑发射方向可控兼具高发光不对称因子一直是CPL研究领域中的前沿挑战。

      研究人员设计合成一种含有手性谷氨酰胺衍生物的凝胶因子,发现该凝胶因子可以自组装形成手性螺旋纳米纤维结构,并且表现出超分子手性和CPL特性。当将非手性的染料掺杂到凝胶体系中,染料和凝胶因子可以共组装形成纳米螺旋结构。

      在此基础上,研究者合成了手性凝胶因子和非手性的敏化剂。在两者形成的共组装体中,手性从凝胶因子传递到非手性敏化剂,而在激光激发下,实现了手性和能量在给体和受体分子之间的双向传递过程,在同一体系中实现了手性和激发态能量转移调控的双重圆偏振光发光,为设计新型手性发光材料提供了途径。

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    • 编译者:冯瑞华
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    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-03-31
    • 记者3月28日从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与其他科研人员合作,在量子点合成过程中引入晶格应力,调控量子点的能级结构,获得了具有强发光方向性的量子点材料,此材料应用在量子点发光二极管(QLED)中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果日前发表在《科学进展》杂志上。   外量子效率(EQE)是QLED器件性能的一个重要评价指标,因此一直是国内外相关研究关注的重点。然而随着研究的推进,器件的内量子效率已经趋于极限,这时若要进一步提升EQE须从外耦合效率角度入手,即提升器件的发光效率。在提升外耦合效率方面,外加光栅或散射结构的方式会增加额外的成本,并带来诸如角度色差等问题。基于此,不增加额外的结构而使用具有方向性的发光材料,被认为是一种更为可行的解决方案。   然而,QLED中使用的量子点材料并不具有天然的发光偏振,针对这一点,研究团队经过理论计算和实验设计,在核—壳量子点制备过程中引入不对称应力,该应力成功调制了量子点的能级结构,使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级。随后,他们使用背焦面成像等手段确认了此量子点材料的发光偏振,88%的面内偏振占比使该材料具有很强的发光方向性。   发光方向性的提升可以将QLED的效率极限从30%提升到39%,为制造超高效率的QLED器件提供了一种新的解决思路。