高小青等：“有机”-“无机”纳米级自组装超晶格结构中声子折叠模式驱动的自陷态

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近日，研究院高小青老师与国家纳米科学唐智勇课题合作合作研究，通过构建“有机”-“无机”纳米级自组装CdSe纳米片超晶格，将超晶格结构中特有的纵声学声子折叠模式与纳米片中的激子态强耦合相互作用，成功实现覆盖450 nm 至 600 nm的自陷态宽谱发射。相关研究成果“Zone-Folded Longitudinal Acoustic Phonons Driving Self-Trapped State Emission in Colloidal CdSe Nanoplatelet Superlattices”发表在Nano Letters（Nano Lett. 2021, doi:10.1021/acs.nanolett.0c04169）。

　　在本工作中，研究人员通过“有机”-“无机”纳米级自组装结构设计构建CdSe纳米片超晶格，使超晶格结构中特有的纵声学声子折叠模式与纳米片中的激子态发生强耦合，在保证结构稳定性的同时提高了CdSe纳米片中电-声耦合强度，成功实现了覆盖450 nm 至 600 nm的自陷态宽谱发射。进一步，通过瞬态吸收光谱等手段，揭示了自陷态的形成时间约为450 fs，局域线宽约为0.56 nm。我们知道，黄-里斯因子是衡量电子声子耦合强度的度量标准之一，CdSe纳米片单体中黄-里斯因子仅为0.1，代表着电子-声子弱耦合，而CdSe自组装超晶格的黄-里斯因子可达到19.9，意味着电子-声子实现了强耦合。因此，通过构建“有机”-“无机”纳米级自组装超晶格结构，使材料体系的电子声子耦合由弱变强，实现了自陷态发射的从无到有，最终使自陷态辐射可由超晶格结构所调控。该研究加深了人们对自陷电子态物理机制的理解，且进一步提出：“有机”-“无机”纳米级自组装超晶格结构有望成为研究电子声子强耦效应和物理机制的新平台。
　　该项工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类XDB36000000）、科技部重点研发计划(2016YFA0200700and2017YFA0205004)等项目的支持。
　　原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c04169。


      


　　 文章来源：国家纳米科学中心
       唐智勇,国家纳米科学中心研究员，博士生导师，科技部973（纳米重大研究计划）首席科学家, Nanoscale Horizons和Scientific Reports编委， Small, ChemPhysChem, Nanoscale, Nano Research, Materials Research Express顾问编委。1993年毕业于武汉大学环境科学系，1996年在武汉大学环境科学系获理学硕士学位，2000年在中国科学院长春应用化学研究所获理学博士学位，指导老师为汪尔康院士。2000-2001年，2001-2006年分别在瑞士苏黎世联邦高等工业学院Prins教授研究小组和美国密歇根大学Kotov教授研究小组从事纳米材料的研究工作。2006年11月回国加入国家纳米科学中心，入选科学院“百人计划”。
       高小青研究员，国科大温州研究院周云龙课题组成员，2018年1月毕业于国家纳米科学中心（导师：唐智勇研究员），2018年5月-2020年5月在深圳大学物理与光电工程学院从事科研工作（合作老师：张秀文教授）。主要研究方向：新型手性纳米材料的构建，及相关光学性质研究，生物医学诊疗及检测。目前，以第一作者（含共同一作）和通讯作者发表sci论文11篇，其中中科院分区一区8篇，if＞10的文章6篇（分别发表在jacs，am，nano lett，nature nanotech等国际期刊上）。