圓偏振發(fā)光（CPL）材料在3D顯示、光學存儲、信息加密等領域頗具應用潛力。目前，發(fā)展具有高發(fā)光不對稱因子（glum）的材料是其實際應用的關鍵。既往研究發(fā)現(xiàn)，通過三重態(tài)-三重態(tài)湮滅（TTA）實現(xiàn)的上轉換圓偏振發(fā)光比直接激發(fā)手性分子的圓偏振發(fā)光具有更高的不對稱因子。然而，該體系的glum依然有提升的空間，且激子湮滅機制對發(fā)光量子效率存在負面影響。近日，中國科學院國家納米科學中心段鵬飛研究團隊與吳曉春研究團隊，通過構筑貴金屬等離子體和手性上轉換膠束的納米復合體系，將三重態(tài)-三重態(tài)湮滅與表面等離基元增強效應相結合，實現(xiàn)了手性光學不對稱因子和發(fā)光效率的同時增強。 G2@KI-  
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研究人員將手性發(fā)光分子和敏化劑包覆于陽離子型表面活性劑CTAB中，形成具有上轉換CPL性質的膠束，之后通過靜電吸附將表面為負電荷的金納米棒（AuNRs）與膠束復合，制備出膠束/AuNRs的納米復合物。科研人員對膠束的圓偏振發(fā)光性質進行研究，發(fā)現(xiàn)利用635 nm可見光激發(fā)得到的上轉換CPL比紫外光直接激發(fā)手性分子的CPL表現(xiàn)出更大的glum值，說明TTA對放大發(fā)光不對稱因子的作用具有普遍性。在膠束/AuNRs體系中，研究人員觀察到上轉換發(fā)光強度增加，在表面等離激元增強作用下，發(fā)光強度可以得到6.7倍的提升。同時，該復合體系的上轉換CPL相對純膠束也有明顯增強。在最佳膠束/AuNRs比例下，glum可以達到10-2量級。不僅激發(fā)態(tài)手性，膠束的圓二色吸收性質也在AuNRs的作用下得到提升，表明了表面等離激元增強效應對分子基態(tài)和激發(fā)態(tài)均有影響。通過探究具有不同等離基元共振性質的膠束/納米顆粒體系并結合模擬計算，研究證明等離子體的共振場強度是影響手性分子光物理性質的重要因素，共振場越強則可以實現(xiàn)更好的增強效果。 |BJqy/