美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）和混合有机无机半导体能源中心（CHOISE）合作开展的研究，发现了一种全新方法，可在钙钛矿半导体中引入手性结构，为尖端电子应用打开了新的可能性。
这项突破涉及通过手性分子的远程效应扭转钙钛矿结构，进而控制电子的“自旋”。手性是指一种不可与其镜像重叠的结构，如手的左右之分，而利用这种特性，可进一步实现对电子自旋的控制，这在传统的光电设备中尚未被广泛应用。研究团队成功地在无需低温或磁场的条件下，开发了基于手性钙钛矿的自旋极化LED，从而加速了材料的自旋控制发展进程。
图源：公开网络
该研究发表在《自然化学》期刊上的新论文“Remote Chirality Transfer in Low-Dimensional Hybrid Metal Halide Semiconductors”详细介绍了这种方法。其核心是引入一种特定的手性分子，该分子并未嵌入钙钛矿晶格内，而是通过表面作用将其手性特性向深层传递数个单元层。这种结构的扭转可以通过左旋或右旋的手性分子定向在钙钛矿薄膜的晶界和表面上实现，从而改变材料的自旋特性，使其能够用作电子自旋过滤器。
图源：公开网络
该论文的第一作者Md Azimul Haque指出，以往在钙钛矿中引入手性需要将手性分子直接嵌入晶格中，改变分子成分后需进行复杂分析。而新方法可以通过邻近的手性分子传递特性，不需改变钙钛矿本身的成分，简化了流程并加快了发展速度。NREL资深研究员、论文通讯作者Joey Luther补充道，杂化钙钛矿材料比传统无机半导体更柔软，手性分子在其表面的扭曲效应可以传递到更深层，从而展现更多潜在应用。
该研究项目得到能源部科学办公室EFRC计划资助，联合了CHOISE多个机构的专家，包括NREL、犹他大学、科罗拉多大学博尔德分校、威斯康星大学麦迪逊分校和杜克大学等的科研力量。Luther表示，该方法为钙钛矿材料引入手性提供了一种新途径，有望应用于偏振相机、3D显示、自旋信息传输、光学计算及高效光学通信等未来技术领域。
/让专业的人相聚，共同陪伴中国金刚石产业发展/
Carbontech 2024 W1馆部分参展企业：
说明：本文部分素材来自网络公开信息，由作者重新编写，转载请备注来源，本平台发布仅为了传达一种不同视角，不代表对该观点赞同或支持。
