研究背景：

具有圆偏振发光（CPL）特性的手性材料因在三维显示、信息加密存储、生物医学及光电子器件等领域的广阔应用前景而备受关注。该领域面临的重大挑战在于，如何在单一材料中同时实现高的光致发光量子产率（PLQY）、大的发光不对称因子（gl_um）及窄的半峰宽，这对高对比度三维（3D）显示尤为关键。无机-有机杂化金属卤化物近年来由于其优异的光电性能而受到广泛关注，其中也涌现了较多的CPL材料。然而，多数CPL材料受限于电偶极矩（μ）与磁跃迁偶极矩（m）的不匹配及其发光机制，难以实现PLQY和gl_um这两项指标的平衡；同时，在无机-有机杂化金属卤化物中常见的自陷激子发射（STE），也常使其发射半峰宽较大。因此，设计在三大关键参数上均具平衡性的CPL材料，对推动其在3D显示技术中的应用至关重要。

文章概述：

近日，由中科院福建物构所黄小荥研究员团队和福师大杜克钊教授团队通过配体修饰策略构筑了一例零维无机-有机杂化铟氯化物[BPy][InCl₄(dtbp)]（BPy = N-丁基吡啶鎓, dtbp = 4,4-二叔丁基-2,2-联吡啶），并系统研究了其结构及光学性质（图1）。

图文导读：

图1.本文所涉及的非手性杂化铟氯化物的结构和性能

本研究中，尽管该化合物结晶于非手性点群mm2，却表现出显著的手性光学活性。这源于其对称性决定的固有手性：除11种手性点群外，四种非手性点群（42m, 4,mm2,m)同样可具备此类性质。研究表明，无机单元中In³⁺的配位作用与其丰富的分子间相互作用协同抑制了有机配体dtbp的振动弛豫，从而增加结构的刚性并进而实现窄带发光（半峰宽仅49 nm）。同时，刚性结构与InCl₄(dtbp)单元的结构畸变共同作用，打破了传统材料中发光量子产率与不对称因子之间的权衡，最终获得了接近100%的PLQY与高达0.283的|glum|值。该材料作为非手性晶体中实现高性能圆偏振发光的罕见例子，不仅为兼具窄的半峰宽、高的光致发光量子产率与大的发光不对称因子的CPL材料提供了理想体系，也为非手性晶体体系中的CPL性能研究提供了新的视角。

该工作的第一作者为中国科学院大学博士生林昊炜，通讯作者为福建物质结构研究所黄小荥研究员、王泽平博士和福建师范大学杜克钊教授。本研究得到国家自然科学基金（92261115、22205236、22373014）的资助，特此致谢。

论文信息：

Simultaneously Achieving Efficient Narrow-Band Emission and Large Emission Dissymmetry Factor in an Achiral Hybrid Indium Chloride

Haowei Lin, Abdusalam Ablez, Xinping Guo, Yingchen Peng, Jiance Jin, Zhihua Chen, Kezhao Du, Zeping Wang, Xiaoying Huang

Advanced Science

DOI:10.1002/advs.202522728

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202522728

期刊介绍：

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