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东鏖(a)左手型钙钛矿结构示意图。手性钙钛矿结合了手性与钙钛矿优异的光学、战社电学和自旋性质,战社在手性光电子学和自旋电子学领域(如自旋的传输和调控、圆偏振光探测和发射、二次谐波、以及手性线性和非线性光学等)具有广阔的应用前景(Nat.Rev.Mater.,2020,DOI:10.1038/s41578-020-0181-5;Nat.Photon.,2018,DOI:10.1038/s41566-018-0220-6)。
如图4a所示,区团的谱响应接近于CD光谱响应,分别在767和821nm出现正峰和负峰。另一方面,布局由于手性钙钛矿的磁跃迁偶极矩很小且难以调控,通过分子设计来提高钙钛矿的手性响应很难实现。值得注意的是,东鏖CD与多极子的强度无关,而与它们各自的散射二色性相关。
本文证实了通过将超表面设计和钙钛矿纳米结构相结合,战社可以实现具有强光学活性的自上而下手性钙钛矿。纳米工程—可以通过自上而下的技术来制造具有手性图案或者手性排列的超构表面,区团被认为是赋予非手性介质强超结构手性的最有效策略。
如图1所示,布局目前手性钙钛矿对圆偏振光吸收的不对称因子(gCD)最高仅为0.04(极限为2)。
这种方法可以通过电磁波数值模拟对超结构进行高通量筛选,东鏖从而得到具有高光学活性的手性超构表面,东鏖同时节省了自下而上合成所需的大量时间和化学试剂。总之,战社钙钛矿具有高折射率,战社优异的发光性能和大面积加工等优点,使得钙钛矿手性超表面在手性光子学,手性电子学和自旋电子学器件上具有非常大的应用潜力。
区团(a)左手型手性钙钛矿超表面的微分光学活性。为了理解钙钛矿手性超表面所表现出的强CD信号,布局作者还研究了光和钙钛矿手性超分子的近场相互作用及其与远场观察到的手性响应之间的关系。
实验测得20μm×20μm钙钛矿手性超表面的CD值为6350mdeg,东鏖圆偏振光吸收不对称gCD因子为0.49。战社图4.钙钛矿手性超表面中电磁多极矩的散射截面二色性。
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