Recentemente, il gruppo di ricerca guidato dal ricercatore Wu Kaifeng e dal ricercatore associato Cheng Pengfei del Gruppo di dinamica dei materiali fotoelettronici (Gruppo 1121) presso il Laboratorio di cinetica chimica dell'Istituto di fisica chimica di Dalian, Accademia cinese delle scienze, ha compiuto progressi significativi nello studio della dinamica della luminescenza degli alogenuri metallici. Il loro lavoro rivela l'effetto regolatore del drogaggio sul comportamento della luminescenza polarizzata circolarmente degli alogenuri metallici chirali, ottenendo un'emissione ciano polarizzata circolarmente altamente efficiente e un'efficace generazione della seconda armonica negli alogenuri organici-ibridi inorganici a base di argento-.
La luce polarizzata circolarmente trasporta ricche informazioni ottiche e ha un potenziale applicativo significativo nell’imaging, nel rilevamento e nella fotonica. Negli ultimi anni, gli alogenuri metallici chirali che presentano un'emissione polarizzata circolarmente hanno attirato notevole attenzione grazie al loro basso costo e alla natura-processabile della soluzione. Tuttavia, la chiralità in questi materiali ha origine principalmente da cationi organici chirali introdotti nelle loro strutture, la cui varietà limitata limita gravemente la sintonizzabilità della composizione del materiale. Inoltre, l'emissione polarizzata circolarmente degli alogenuri metallici chirali attualmente riportati è prevalentemente concentrata nelle regioni verde, arancione e rossa, mentre l'emissione polarizzata circolarmente blu-fondamentale per l'illuminazione ad alte-prestazioni e le comunicazioni ottiche-rimane non raggiunta.
In questo lavoro, il gruppo di ricerca ha assemblato alogenuri d'argento chirali zero-dimensionali combinando cationi achirali di metil-trifenilfosfina con unità inorganiche triangolari di argento-iodio. Attraverso il drogaggio di ioni rame, il team non solo ha migliorato l'efficienza della luminescenza del materiale, ma ha anche impartito un'attività di luminescenza polarizzata circolarmente, estendendo così l'emissione polarizzata circolarmente negli alogenuri metallici alla regione blu. La caratterizzazione spettroscopica ha rivelato che il drogaggio del rame non solo sopprime efficacemente la ricombinazione non radiativa nella matrice ospite, ma introduce anche nuovi centri luminescenti associati al rame-. Questo approccio raggiunge una resa quantica di fluorescenza che si avvicina al 100% e produce un fattore di asimmetria di emissione di 1,3 × 10⁻². Inoltre, la struttura intrinseca non-centrosimmetrica di questo sistema chirale gli conferisce una risposta di seconda armonica sensibile alla polarizzazione-e mostra un significativo dicroismo circolare di seconda armonica. Questo lavoro propone una strategia di modulazione ottica chirale per alogenuri metallici che non si basa su cationi chirali, offrendo un nuovo approccio per la progettazione di alogenuri metallici con attività di luminescenza polarizzata circolarmente e risposta ottica non lineare.
Questo lavoro, intitolato "Bright Cyan Circolarmente Polarizzata Luminescenza ed Efficiente Seconda Generazione Armonica in Zero-Dimensional Silver-Based Halides with Achiral Cations," è stato recentemente pubblicato in Angewandte Chemie International Edition. I co-primi autori sono Wang Sijia, un dottorando del nostro istituto, e Bai Tianxin, un ricercatore post-dottorato nel Gruppo 1121. Questa ricerca è stata supportata dalla National Natural Science Foundation of China, dal Progetto speciale pionieristico di categoria B dell'Accademia cinese delle scienze "Rilevazione precisa degli stati di transizione delle reazioni chimiche utilizzando sorgenti di luce ultravioletta estrema", dal Fondo di ricerca di base delle università centrali e dal Fondo per l'innovazione dell'istituto.
