通过晶-盐-晶转换的酸响应的两光子吸收开关
Junfeng Guo1,2, Geetha Bolla3, Jinlong Zhu4
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|September 15, 2025
概括
这项研究引入了一种新型的酸响应有机共晶体,作为两光子吸收 (TPA) 开关. 它展示了可逆的共晶-盐-共晶转换,以获得前所未有的光学切换性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
- 光物理学的光学物理学
背景情况:
- 响应刺激的有机共晶体由于结构秩序的破坏,经常面临单晶到单晶 (SCSC) 转换的挑战.
- 两光子吸收 (TPA) 材料对于先进的光学应用至关重要,但它们的固态特性需要精心设计.
研究的目的:
- 开发一种使用可逆SCSC转换的新型酸响应TPA开关.
- 为了研究控制有机共晶体中TPA的结构-属性关系.
- 为响应刺激的光学交换机建立一个新的范式.
主要方法:
- 与1,2,4,5-四亚二烯 (TCNB) 共同结晶的N-二甲基二甲烯异构体.
- 酸处理 (三酸和三胺) 以诱导共晶转化为盐转化为共晶.
- 光谱分析 (TPA,光发光量子产量) 和理论计算 (DFT).
主要成果:
- 帕拉-N-二甲基甲烯/TCNB共晶体表现出宽窗TPA活性和增强的固态光发光量子产量 (PLQY).
- 供体的定位异构显著影响分子共平面性和供体-受体相互作用,从而控制TPA截面.
- 实现了可逆的共晶-盐-共晶转化,切换TPA特性和排放颜色超过20个周期.
- 开发的材料已成功应用于显示设备和信息存储.
结论:
- 这项研究表明,基于有机共晶体中可逆的SCSC转化,出现了前所未有的酸反应性TPA切换.
- 阐明了控制共晶体中TPA的结构属性关系,突出了分子排列和相互作用的作用.
- 这项工作为设计先进的刺激响应光学材料和设备建立了新的平台.
