近日，我校物理與電子工程學(xué)院微納激光與傳感器課題組在國(guó)際期刊《Advanced Functional Materials》（中國(guó)科學(xué)院一區(qū)TOP，影響因子19）上發(fā)表題為“High-Degree Organic-Inorganic Disorder Enables Near-Unity Photoluminescence Quantum Yield and Robust High-Pressure Luminescence in Manganese Halides”的研究論文，青年教師李帥錡博士為第一作者，張丁可教授為通訊作者，東方理工大學(xué)張佳威副教授和四川大學(xué)劉靜儀博士為共同通訊作者，重慶師范大學(xué)為第一單位。
兼具高發(fā)光效率與極端環(huán)境穩(wěn)定性的新型發(fā)光材料開(kāi)發(fā)，是當(dāng)前光電領(lǐng)域的關(guān)鍵需求與技術(shù)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)理論中，結(jié)構(gòu)無(wú)序往往引發(fā)材料發(fā)光性能退化，因此研究者普遍主張避免引入結(jié)構(gòu)無(wú)序。本研究提出“多重?zé)o序工程”策略，通過(guò)生長(zhǎng)界面調(diào)控合成的高無(wú)序度、高效發(fā)光有機(jī)-無(wú)機(jī)金屬鹵化物Bmpip?MnBr?，打破了這一固有認(rèn)知。
該新型結(jié)構(gòu)通過(guò)有機(jī)陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)[MnBr?]2?單元的協(xié)同無(wú)序設(shè)計(jì)，一方面有效抑制了同類(lèi)異構(gòu)體中普遍存在的構(gòu)型畸變，另一方面借助大Mn-Mn間距強(qiáng)化量子限制效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)近100% 的光致發(fā)光量子產(chǎn)率，較其低無(wú)序度異構(gòu)體55%的性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。更值得關(guān)注的是，該材料展現(xiàn)出卓越的極端環(huán)境適應(yīng)性：熒光猝滅臨界壓力高達(dá)22.5 GPa，且在6.9 GPa時(shí)發(fā)射強(qiáng)度提升16倍，而傳統(tǒng)同類(lèi)材料通常在15 GPa以下即發(fā)生完全淬滅。機(jī)制層面，這種“高效+穩(wěn)定” 的雙優(yōu)特性，核心源于多重?zé)o序賦予的零維發(fā)光單元結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，以及高壓下晶體場(chǎng)分裂與光吸收截面的協(xié)同調(diào)控作用。
該研究通過(guò)多重?zé)o序構(gòu)建熵穩(wěn)定體系，有效抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)與畸變損耗，為高性能發(fā)光材料的設(shè)計(jì)與制備提供了全新思路和切實(shí)可行的技術(shù)策略。
