通过电荷转移态实现手性从手性钙钟矿石到分子掺杂剂的转移
应用物理
2025-01-16 v1
摘要
手性钙钟矿石是一种具有破坏对称性的半导体材料，可选择性吸收和发射圆偏振光。然而，大多数手性钙钟矿石通常是低维结构，电导率有限，其光吸收发生在紫外区域。本文发现，将 2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氯啶啶-二甲基砜（F4TCNQ）掺杂于手性钙钟矿石基质中，可提高电导率，并通过新出现的电荷转移电子态实现可见光吸收。该新的吸收特征表现出强大的圆二色性，源自手性基矩阵，这表明手性从宿主到客体通过电子耦合发生转移。通过瞬态吸收光谱和理论建模验证了电荷转移态。量子化学建模识别到来宾-宿主电子与空穴在紧密堆积晶体构型下形成电荷转移吸收态之间的强波函数重叠。我们随后将掺杂手性钙钟矿石薄膜集成到光电探测器中，展示了在紫外和可见光范围内对圆偏振光的选择性检测。我们的结果表明，一种通用的引入可见光吸收态以扩大光学活性范围并增强导电性的方法。
引用
@article{arxiv.2501.08852,
title = {Chirality transfer from chiral perovskite to molecular dopants via charge transfer states},
author = {Guan-Lin Chen and Hsinhan Tsai and Aaron Forde and Kai-Wei Tseng and Zhe-Yu Liu and Chi-An Dai and Tong Xiao and Mircea Coltlet and Leeyih Wang and Sergei Tretiak and Wanyi Nie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08852},
year = {2025}
}