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電致圓偏振光源獲新思路 我國科研團隊研發新型手性光電材料
2025年03月12日 11:44:42
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5111
哈爾濱工業大學集成電路學院宋清海教授、陳怡沐教授團隊，成功研發出新型手性光電材料——同時具備優異光電性質和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點材料。
電致圓偏振光源指通過電信號激勵產生的圓偏振光的光源。其基本原理是利用某些物理效應將電信號轉換為光信號，并通過特定的光學元件調整光的偏振狀態(通常使用電光晶體等材料，通過施加電場來改變材料的折射率，實現對光波的調制)，從而產生圓偏振光。
直接電致圓偏振發光二極管是一種直接電致圓偏振發光光源，能夠在電激發條件下直接發射圓偏振光，并且具備微型化、低功耗等特性，兼具高外量子效率和高不對稱圓偏振光發射能力，因此被認為是影響量子信息、光通信、生物醫療等領域發展的重要技術之一。但是現階段的主流產品，受限于當前主流手性光電材料體系在光電性能與圓偏振發光不對稱度的協同提升上存在瓶頸，因此直接電致圓偏振發光二極管的實際應用效能并不能達到理想的狀態。這也成為了目前科學家正在積極突破的課題。
就在近日，我國科研團隊在該問題上獲得了重要的研究進展。哈爾濱工業大學集成電路學院宋清海教授、陳怡沐教授團隊，成功研發出新型手性光電材料——同時具備優異光電性質和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點材料。
據悉，該團隊基于手性鈣鈦礦材料自旋發光二極管中存在問題，提出自旋極化激子器件工作模型，并通過“工作機理-材料調控-器件優化”的路徑，研制出同時具備高發光不對稱度和高外量子效率的鈣鈦礦自旋發光二極管。
研究團隊系統研究了手性鈣鈦礦量子點材料系統中光電性質-手性/自旋極化能力的構效關系，制備了同時具備優異光電性質和高效自旋極化選擇能力的手性鈣鈦礦量子點材料，并能夠實現多種波長的光致圓偏振光發射。
測試結果顯示，通過“工作機理-材料調控-器件優化”的路徑，研究團隊制備的手性鈣鈦礦量子點自旋發光二極管同時實現了優異的光電性能與高發光不對稱度，并且在高性能手性光源的構建上展現出巨大潛力。
目前該成果以《同時具備高發光不對稱度和高外量子效率的鈣鈦礦自旋發光二極管》(Perovskite spin light-emitting diodes with simultaneously high electroluminescence dissymmetry and high external quantum efficiency)為題發表于《自然通訊》(Nature Communications)上，感興趣的讀者可以去查閱瀏覽。
本文參考資料來源：哈爾濱工業大學新聞網
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