圆偏振发光材料的尺寸依赖性

在手性材料的开发中，通常使用电子显微镜、旋光仪或其他光谱方法来分析和讨论材料的手性或不对称性。随着圆偏振发光(CPL)光谱的不断发展，CPL光谱已成为表征发光材料手性的重要技术。研究表明，除了手性结构诱导 CPL 发光外，非手性有序结构也会对 CPL 信号产生显着影响。这些非手性结构主要影响微观或宏观粒子尺度的CPL信号，很难通过简单通用的宏观测量方法表达它们对CPL信号的影响。

近期，华东理工大学马翔教授课题组基于偏振光和分子自发辐射领域的研究成果，设计实验，建立了基于有序介质尺度效应的模型，对介质的影响进行量化。在 CPL 信号上订购。与分子潜在手性激发态诱导的CPL发射相比，有序介质对发光材料CPL信号的尺度效应也很显着。研究还发现，CPL测量中的测量熵是决定CPL信号各向同性和各向异性的主导因素。

L是均匀介质中的传输距离(各向异性尺度)，R是尺度效应的临界尺度。当L << R时，对于CPL信号可以忽略介质的各向异性;在其他条件下，CPL信号需要考虑介质的各向异性。基于标量理论的尺度效应模型不仅可以解释非手性材料的手性组装诱导的CPL发射，还可以证明镜像手性螺旋组装结构介质的尺度效应可以诱导符号相反的CPL信号和强度相等。

CPL 和线性偏振光 (LPL) 之间的区别在于它们的电矢量之间的相位差。研究人员发现，实验中测得的CPL信号主要是一般椭圆偏振光信号中的CPL分量。这表明当发光材料自发辐射偏振光时，各向异性和各向同性信号之间的差异非常小。这种现象可以用测量熵来解释，建立一个简化的图解来帮助理解测量熵的概念。当测量熵较小时，测得的CPL信号是各向异性的，CPL信号的大小取决于对应椭圆的长轴和短轴;当测量熵较大时，测得的CPL信号是各向同性的。

在这项研究中，作者开发了一种高度通用的策略来研究具有可控 CPL 发射波长和可控信号的 CPL 自发辐射材料，并使用薄膜拉伸方法(PVA 薄膜)引入各向异性来影响 CPL 信号。使用具有不同机制的不同发光材料来讨论宏观各向异性对CPL信号的影响，包括微分散和微聚集状态。未经处理的 PVA 薄膜没有 CPL 信号。研究人员使用罗丹明B、硒化镉量子点、聚集诱导发光染料四苯乙烯(TPE)、钙钛矿发光薄膜等材料验证这一策略，发现制备的材料普遍具有CPL信号，发光机制对CPL 信号。

该研究以“Scale-effect of Circular Polarized Luminescent Signal of Matter”为题发表在Natl Sci Rev上，华东理工大学马翔教授为通讯作者，博士生孙思雨和李小林副教授作为第一作者，得到了何田教授和费林加教授的悉心指导。

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