中科院化学所90后研究员/独立PI，最新Nature！

2024-09-19

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近日，来自美国普渡大学的Brett M. Savoie&窦乐添等研究者报告了一种前所未有的分子聚集体相，它形成于一个接近平衡距离的二维杂化钙钛矿超晶格中，称之为单分子类聚集体(SMA)。相关论文以题为“Two-dimensional-lattice-confined single-molecule-like aggregates”于2024年09月11日发表在Nature上。

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该研究成功将多种有机发射体纳入二维钙钛矿晶格，并实现了从蓝色到绿色和红色的可调发射。研究发现，在钙钛矿SLs中具有适当分子内旋转的分子发射体可以保持单分子的特性。令人惊讶的是，这些分子发射体在钙钛矿SLs中还表现出类似聚集体的致密堆积和强排列，从而产生了不寻常的发射行为，如定向发射、增强的辐射复合率和低阈值激光。由于有大量具有理想特性的有机发光体可供选择，混合SL为固态照明应用定义了丰富的光电材料系列。

例如，对发光二极管器件的初步研究表明，当FBTP分子被限制在钙钛矿2D SLs中时，其外量子效率比真正的聚集体提高了50倍以上。最后，该方法还可应用于其他无机基元，如层状金属卤化物-有机异质结构、分子插层二维原子晶体SLs和1D或0D有机-无机杂化团簇，这些还有待进一步探索。简而言之，局限在钙钛矿2D SLs中的SMA超越了目前的有机物分类，例如典型的H、J或null聚集体，代表了一种以前未发现的接近平衡距离的相。