圆偏振发光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)材料因其能够直接发射具有特定手性的圆偏振光,在三维显示、手性光催化、光学传感、可调谐激光器、信息存储与加密等前沿领域展现出广阔的应用前景,已成为手性光子学与先进光学材料研究的热点方向。然而,如何实现高发光不对称因子(glum)的CPL材料,仍是当前该领域面临的核心挑战之一。胆甾相液晶(Cholesteric Liquid Crystal, CLC)组装体系凭借其独特的周期性螺旋超结构和优异的自组装能力,为突破这一关键科学难题提供了极具前景的研究平台。依托该体系,有望实现高性能、动态可调CPL材料的精准构筑与深入开发。鉴于此,基于前期工作基础及相关领域最新进展,刘国锋研究员课题组在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Dynamic Modulation of Circularly Polarized Luminescence in Cholesteric Liquid Crystal Systems: Mechanisms, Strategies, and Beyond”的综述文章。

该文总结了CLC这一明星超分子组装体系中实现CPL信号动态调控的基础机制与设计策略,阐明了四大核心物理机制,构建了从分子结构变化到宏观材料光学活性调控的完整框架,并归纳了三大材料构建的重要策略;在此基础上,全面梳理了CPL液晶材料发射波长、发光不对称因子及偏振态的动态调控路径及其在手性光学开关、逻辑运算、信息加密与防伪等领域的应用潜力。文章不仅总结了当前研究进展,还深入剖析了关键科学挑战与技术瓶颈,展望了动态CPL材料在三维显示、高密度光子存储、生物相容性手性传感和高安全防伪等前沿方向的革命性应用前景,为手性材料及手性光子学的未来发展提供了重要指引。
此项研究获得了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金及上海市高峰学科建设计划资助。博士生付阔和郑书远同学为论文共同第一作者,刘国锋研究员为通讯作者。
原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.74334