Récemment, l'équipe de recherche dirigée par le chercheur Wu Kaifeng et le chercheur associé Cheng Pengfei du groupe de dynamique des matériaux photoélectroniques (groupe 1121) du laboratoire de cinétique chimique de l'institut de physique chimique de Dalian, Académie chinoise des sciences, a réalisé des progrès significatifs dans l'étude de la dynamique de la luminescence des halogénures métalliques. Leurs travaux révèlent l'effet régulateur du dopage sur le comportement de luminescence à polarisation circulaire des halogénures métalliques chiraux, obtenant une émission cyan à polarisation circulaire très efficace et une génération efficace de deuxième harmonique dans les halogénures à base d'argent hybrides organiques -inorganiques hybrides-.
La lumière polarisée circulairement transporte de riches informations optiques et présente un potentiel d'application important en imagerie, en détection et en photonique. Ces dernières années, les halogénures métalliques chiraux présentant une émission polarisée circulairement ont attiré une attention considérable en raison de leur faible coût et de leur nature traitable en solution. Cependant, la chiralité de ces matériaux provient principalement de cations organiques chiraux introduits dans leurs structures, dont la variété limitée restreint sévèrement la possibilité d'accorder la composition du matériau. De plus, l'émission à polarisation circulaire des halogénures métalliques chiraux actuellement signalés est principalement concentrée dans les régions vertes, orange et rouges, tandis que l'émission à polarisation circulaire bleue -cruciale pour l'éclairage et les communications optiques à haute-performances-reste inatteignable.
Dans ce travail, l'équipe de recherche a assemblé des halogénures d'argent chiraux zéro-dimensionnels en combinant des cations achiraux méthyl-triphénylphosphine avec des unités inorganiques triangulaires argent-iode. Grâce au dopage aux ions cuivre, l'équipe a non seulement amélioré l'efficacité de la luminescence du matériau, mais a également conféré une activité de luminescence à polarisation circulaire, étendant ainsi l'émission à polarisation circulaire des halogénures métalliques jusqu'à la région bleue. La caractérisation spectroscopique a révélé que le dopage au cuivre supprime non seulement efficacement la recombinaison non radiative dans la matrice hôte, mais introduit également de nouveaux centres luminescents associés au cuivre -. Cette approche permet d'obtenir un rendement quantique de fluorescence proche de 100 % et un facteur d'asymétrie d'émission de 1,3 × 10⁻². De plus, la structure centrosymétrique intrinsèque non - de ce système chiral lui confère une réponse de deuxième harmonique sensible à la polarisation - et présente un dichroïsme circulaire de deuxième harmonique significatif. Ce travail propose une stratégie de modulation optique chirale pour les halogénures métalliques qui ne repose pas sur des cations chiraux, offrant une nouvelle approche pour concevoir des halogénures métalliques avec à la fois une activité de luminescence polarisée circulairement et une réponse optique non linéaire.
Ce travail, intitulé "Luminescence polarisée circulairement cyan brillant et génération efficace de secondes harmoniques dans des halogénures à base d'argent-dimensionnels-avec cations achiraux", a été récemment publié dans Angewandte Chemie International Edition. Les co-premiers auteurs sont Wang Sijia, titulaire d'un doctorat de notre institut, et Bai Tianxin, chercheur postdoctoral dans le groupe 1121. Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le projet spécial pionnier de catégorie B de l'Académie chinoise des sciences "Détection précise des états de transition de réaction chimique à l'aide de sources de lumière ultraviolette extrême", le Fonds de recherche fondamentale des universités centrales et le Fonds d'innovation de l'Institut.
