科研动态
袁方龙老师课题组:维度工程驱动手性锰基卤化物圆偏振发光动态调控
发布时间:2026-01-23     浏览次数:

近年来,圆偏振发光(CPL)的动态调制在信息加密、光学计算和下一代显示技术领域展现出广阔的应用前景。有机-无机杂化金属卤化物因其结构可调性与高效的手性传递能力,已成为实现CPL调控的理想平台。其中,锰(II)基卤化物以其良好的环境友好性以及对配位几何与结构维度的高度敏感性,凸显出独特的优势。然而,在同一手性体系中实现零维(0D)与一维(1D)结构之间的可逆切换仍面临重大挑战,这主要源于四面体与八面体锰(II)单元在配位倾向和晶格稳定性方面存在的显著差异。

针对上述问题,袁方龙教授课题组提出了一种基于结构维度工程的调控策略,成功设计出具有刺激响应CPL行为的手性锰基卤化物,实现了圆偏振发光颜色的可逆调控(1)。该研究选用单一手性阳离子 R/S-3-甲基吗啉,通过调控合成条件,分别获得了具有一维链状结构(八面体配位,红光发射)和零维结构(四面体配位,绿光发射)的两种晶相。在乙醇与温度协同刺激下,材料可在0D1D结构间发生快速、可逆的维度转变,并伴随CPL信号从绿到红的显著切换。这一独特性能源于刺激诱导的锰-氯配位重构与氢键网络重组。得益于其优异的抗热猝灭特性、高发光效率及可逆响应行为,该材料在智能光学防伪与多级信息加密方面展现出巨大潜力。最后成功构建了包括二进制点阵编码、双通道(PL/CPL)摩斯码及CPL-ASCII解密在内的多重加密系统,为高安全性光学信息技术的开发提供了新思路(2)。


1 0D1D锰基卤化物晶体结构以及抗热猝灭LED应用



2 手性锰基卤化物在智能光学防伪与多级信息加密中的潜在应用

该工作近期在Angewandte Chemie International Edition期刊上发表(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202525831hot paper)。论文共同第一作者为2024级本科直博生李金洋及2025级硕士生廖可乐,通讯作者为袁方龙教授。阜阳师范大学张甲甲老师为共同通讯作者,为该研究中的晶体材料提供了理论计算支持。感谢基金委、北京市及北京师范大学的经费支持。