纽约城市大学 极化子介导微腔中分子异构体之间激发能量的集中
信用:西塔坎塔萨塔病 在化学中,通过改变组成原子或它们的排列来操纵分子
现在,来自纽约城市学院和西班牙的一组物理学家和化学家可以演示如何使用光腔(光在其中传输)来改变光异构化的分子特性——光激活过程改变了光学响应
他们的研究题为“通过激子极化子的漏斗效应选择性释放异构体”,发表在科学进展
虽然异构体的光物理性质在有机光电子学和许多生物化学事件中非常重要,但是异构体发光的正确选择和纯度对于特定应用的有利或不利起着决定性的作用
然而,有机分子固体中的不均匀无序几乎可以完全抑制一种异构体相对于另一种异构体的光物理性质,使得以薄膜状态获得具有挑战性
进入城市学院-马德里自治大学研究小组解决这个问题
CCNY的研究人员由物理学家维诺德·M
梅农和化学家乔治·约翰,以及西班牙科学家弗朗西斯科·J
加西亚-维达尔和约翰内斯·费斯特
利用强光-物质耦合的概念,国际团队设法创造了一个混合光-物质状态(极化子)的漏斗,可以控制激发流从强烈发射的非理想平面异构体到完全黑暗的扭曲异构体,这在有机光电子学领域具有巨大的潜在意义
通过与反式二苯乙烯衍生物的强耦合,这个想法被应用到光学法布里-珀罗腔中,反式二苯乙烯衍生物以不同的量存在两种异构体
由于极化子提供了新的弛豫途径,首先由普通“极化”模式共享的光激发随后被选择性地引导到异构体之一的激发态,从而识别出在正常条件下暗的异构体状态的纯发射
该研究的主要作者、CCNY梅农研究小组的博士后研究员西塔坎塔·萨塔迪斯说:“该策略提供了显著改变薄膜中分子异构体发射波长的灵活性。”
“直接极化能量收集为在有机光电学、光电子学和光生物反应领域获得具有潜在重要性的理想激发态提供了希望
此外,通过明智地选择分子和智能腔系统,这种策略可以转化为其他激发态过程,如激发态诱导质子转移(ESIPT)、电子转移和光氧化反应,而没有任何光诱导的损伤,”萨塔奇补充道
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