 圖：具有高靈敏圓偏振探測(cè)的非手性鈣鈦礦鐵電體
近日，福建物構(gòu)所羅軍華研究員、青促會(huì)會(huì)員劉希濤(第十批會(huì)員)研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)將鹵代陽(yáng)離子氯丙胺引入三維鈣鈦礦中成功獲得了一例新的二維雙層鹵化物鈣鈦礦鐵電體，首次在非手性的鈣鈦礦鐵電體中實(shí)現(xiàn)了高效的圓偏振光探測(cè)。 圓偏振光在量子計(jì)算、藥物篩選、光學(xué)信息處理和遙感等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓偏振光的高效探測(cè)具有重要的理論及應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體通過(guò)與線偏振片、四分之一波片組裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓偏振光的響應(yīng)。然而這樣復(fù)雜的探測(cè)器件存在體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題，不利于實(shí)現(xiàn)器件的小型化與集成化�；谑中晕镔|(zhì)的圓偏振探測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圓偏振光的直接探測(cè)，引起了科研工作者的廣泛關(guān)注。但是受到對(duì)左右旋光吸收差異的限制，探測(cè)性能仍需要進(jìn)一步的提升，同時(shí)尋找價(jià)格合適、性能優(yōu)異的手性物質(zhì)也是一大挑戰(zhàn)。尋找實(shí)現(xiàn)高靈敏圓偏探測(cè)的新材料、新策略是迫切需要解決的問(wèn)題。 鐵電材料是一類(lèi)具有自發(fā)極化, 且自發(fā)極化在外加電場(chǎng)下能夠翻轉(zhuǎn)或者重新取向的材料。近些年來(lái)，鐵電材料因其獨(dú)特光電特性和工作模式引起人們廣泛的研究和關(guān)注。與傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料相比, 鐵電材料所具有的光電效應(yīng)起源于材料微觀不對(duì)稱(chēng)性, 具有顯著的偏振敏感性, 是實(shí)現(xiàn)高效圓偏振光電探測(cè)的理想工作介質(zhì)。 本工作中，研究人員設(shè)計(jì)合成了一例兼具大鐵電極化和優(yōu)異光電特性的二維雙層鹵化物鈣鈦礦鐵電體(氯丙胺)2(甲脒)Pb2Br7，其鐵電居里溫度為328 K，自發(fā)極化值為5.1 μC/cm2。光照下，該化合物表現(xiàn)出獨(dú)特的體光伏效應(yīng)。特別是，該化合物結(jié)晶于具有光學(xué)活性的非手性點(diǎn)群mm2，沿光軸方向存在旋光性。因此當(dāng)光沿光軸方向入射時(shí)，該化合物在光照下展現(xiàn)出獨(dú)特的對(duì)圓偏振光依賴(lài)的體光伏效應(yīng)�；谠撹F電單晶的光電探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)左右旋光的有效區(qū)分，光電流各向異性因子達(dá)到了0.98，高于目前報(bào)道的大多數(shù)圓偏振光電探測(cè)材料。該工作為實(shí)現(xiàn)高靈敏圓偏光電探測(cè)提供了一條全新的工作方式，相關(guān)研究結(jié)果以“Robust Spin-dependent Anisotropy of Circularly Polarized Light Detection from Achiral Layered Hybrid Perovskite Ferroelectric Crystals” 為題發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of American Chemical Society）上。上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院基礎(chǔ)前沿研究計(jì)劃、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的支持。 論文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c06048 | 
