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近年來，手性金屬鹵化物鈣鈦礦由于具有優異的手性光學和電學性能受到科研人員的廣泛關注。原則上講，反鈣鈦礦材料同樣具備鈣鈦礦材料的優異特性，且已經在光學、電學等領域取得了重要的進展。但是，目前手性反鈣鈦礦材料方面的研究相對較少，而且金屬成份的存在使這類材料表現出諸如成本高、潛在毒性、難以回收，尤其是低的激光誘導損傷閾值(laser-induced damage threshold, LDT)等缺點，使其很難實際應用于手性依賴的倍頻效應(second-harmonic generation circular dichroism, SHG-CD)。

基于此，考慮到純有機材料往往具有更寬的透明窗口，有利于提高材料的LDT，南開大學龍官奎課題組設計并合成了新型的手性無金屬反鈣鈦礦(R/S-MCN)材料，并與深圳大學賀廷超課題組合作，系統研究了R/S-MCN的手性非線性光學性能。

所得到的手性無金屬反鈣鈦礦在800至980 nm范圍內表現出顯著的倍頻響應，其二階非線性光學系數達到0.89 pm/V，高于商業化的Y型切割石英材料。其二次諧波產生圓二色性不對稱因子(g_SHG-CD)可以達到0.60。值得注意的是，得益于該材料具有更寬的透明窗口，其激光誘導損傷閾值可以達到71 mJ/cm²，高于大多數報道的手性鈣鈦礦。

這項研究拓展了手性光電材料的種類，為開發下一代手性非線性光學材料提供了新的平臺和思路。

論文信息

Chiral Metal-Free Anti-Perovskite with Strong Chiroptical Nonlinearity

Zhaoyu Wang,?Xin Qiu,?Hebin Wang,?Wenkai Zhao,?Sehrish Gull,?Haolin Lu,?Zechen Hao,?Bing Sun,?Xin Zeng,?Prof. Xinfeng Liu,?Hao-Li Zhang,?Prof. Yongsheng Chen,?Prof. Tingchao He,?Prof. Guankui Long

Angewandte Chemie International Edition

DOI:?10.1002/anie.202420249

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