近日,山西大學化學學科晶態材料研究所張獻明、符冬營團隊的研究成果“Chirality-Dependent Second-Order Nonlinear Optical Effect in 1D Organic–Inorganic Hybrid Perovskite Bulk Single Crystal”在國際化學頂級期刊《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 20021–20026.)上作為VIP論文發表。該研究透過將手性引入到有機無機雜化鈣鈦礦體系中獲得了具有優異圓二色性的非線性光學材料。
手性有機無機雜化鈣鈦礦材料由於存在非對稱中心和本徵手性,其在自旋電子學、非線性光學和鐵電多功能材料等領域備受關注。值得一提的是,高的二階非線性光學響應度和相位匹配可以同時在手性材料中得以實現。在手性有機無機雜化鈣鈦礦體系中,手性依賴的圓形光電效應和手性誘導的自旋選擇性效應已有報道。但是在手性有機無機雜化鈣鈦礦體塊大單晶中手性依賴的二階非線性光學效應(SHG-CD)還鮮有報道。
針對上述問題,張獻明、符冬營團隊及合作者在手性一維有機無機雜化鈣鈦礦體塊大單晶[(R/S)-3-aminopiperidine]PbI4中首次利用SHG-CD效應實現了對近紅外區圓偏振光的區分,不對稱因子gSHG-CD可以達到0.21。基於手性依賴的SHG-CD效應打破了傳統圓偏振光探測使用手性半導體的侷限性,該類傳統手性半導體依賴於其本徵吸收特性,其探測區域侷限於紫外、可見光區域;而所探索的透過手性依賴的SHG-CD效應的雜化鈣鈦礦材料可以將探測區域拓展到近紅外區。這一發現不但拓展了手性有機無機雜化鈣鈦礦材料在非線性光學領域的應用,而且還提供了一種新的區分近紅外左右旋偏振光的方法。
該論文第一作者為學校化學學科晶態材料研究所符冬營博士,通訊作者為張獻明教授和符冬營博士。該工作得到了國家自然科學基金面上及青年等專案資助。(通訊員:山西大學張穎)