圆偏振光（CPL，circularly polarized light）是一种特殊形式的偏振光，其电矢量的端点沿圆形轨迹连续旋转，具有独特的偏振特性，并携带自旋角动量。相比于自然光和线偏振光，CPL在诸如信息防伪与加密、裸眼3D显示、智能光电器件、量子信息技术以及超分辨成像等前沿技术领域展现出广泛的应用前景。因此，近年来，开发可高效产生圆偏振发光的新型功能材料，已成为CPL领域的重要研究方向。评价CPL材料性能的两个关键参数为发光不对称因子（glum）和发光量子产率（PLQY）。传统有机CPL材料通常通过将手性基元以共价方式引入发色团，实现手性发光功能。然而，由于合成路线复杂且有机分子的磁偶极矩较弱，其CPL响应普遍较低，glum值多处于10-2至10-4之间。无机CPL材料则通过构建本征手性的无机纳米结构，或引入手性配体对其表面进行修饰以实现手性发光。但受限于无机材料本身的发光机制与结构刚性，其CPL性能同样难以显著提升。因此，实现PLQY与glum的协同增强，仍是当前CPL材料研究中的核心挑战。

图1 限域螺旋共组装构筑兼具高发光不对称因子及高量子产率的碳量子点圆偏振发光材料

针对上述关键科学问题，袁方龙教授课题组利用一种限域螺旋共组装策略（图1），将具有优异光学性能的环境友好型碳量子点与手性液晶基质协同螺旋自组装。通过精确调控手性诱导剂的掺杂质量分数，实现了光子带隙在全可见光范围内的调控。进一步结合碳量子点的发光波长调控，成功构建出一系列同时具有高glum及高PLQY的全色CPL发光材料体系（图2）。此外，该体系还被初步应用于柔性圆偏振发光图案打印及多级防伪特征构建，展现出良好的应用前景。该工作不仅在新型手性光子材料的结构设计方面取得一定突破，也为智能防伪标签、裸眼3D显示与光量子信息存储等关键应用领域提供了潜在的材料基础与技术路径。

图2全色碳量子点圆偏振发光材料的CPL特性

该研究近期以“Helical coassembly enables full-color efficient circularly polarized light emission from carbon dots with high dissymmetry factors”为题，在《Science Advances》期刊上发表（https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8219）。论文第一作者为23级硕士生李金穗，通讯作者为袁方龙教授。感谢科技部、基金委、北京市及北京师范大学的经费支持。