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近年來，手性金屬鹵化物鈣鈦礦由于具有優(yōu)異的手性光學和電學性能受到科研人員的廣泛關(guān)注。原則上講，反鈣鈦礦材料同樣具備鈣鈦礦材料的優(yōu)異特性，且已經(jīng)在光學、電學等領(lǐng)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(xiàn)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(yīng)用于手性依賴的倍頻效應(yīng)(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(shè)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(tǒng)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(nèi)表現(xiàn)出顯著的倍頻響應(yīng)，其二階非線性光學系數(shù)達到0.89 pm/V，高于商業(yè)化的Y型切割石英材料。其二次諧波產(chǎn)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(shù)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(fā)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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