第一作者：ong>Hao Li

通讯作者：康熙，朱满洲

通讯单位：安徽大学

研究内容：

在非手性材料中实现光学活性一直是一个挑战。以非手性点群结晶的非手性纳米材料通常是光学不活跃的。该研究报告了对由具有原子精度的各向异性金属纳米团簇组装的超晶体的几个非手性点群的光学活性的惊人观察。通过分析多个具有不同分子结构和对称空间群的非手性纳米团簇，研究发现纳米团簇实体的分子各向异性及其在超晶点群中的不对称排列是实现此类超晶光学活性的两个关键因素。进一步利用纳米团簇超晶体的偏振效应作为偏振开关，可以改变线线偏振光的偏振状态。发现拓宽了制备基于纳米材料的光学活性和偏振效应器件的基本原理。该研究发现拓宽了制备基于纳米材料的光学活性和偏振效应器件的基本原理。

要点一：

各向异性非手性纳米团簇包裹在非手性晶体中实现了光学活性。在所研究的发光纳米团簇中，每个团簇都在1或2/m的非手性点群中结晶，表面上看起来不具有光学活性，但超晶体表现出较强的光学活性，包括部分极化的PL和CD响应。通过对不同分子结构的纳米团簇和对称空间团簇的分析，研究认为纳米团簇实体的部分各向异性结构和它们的不完全镜像对称排列模式是产生光学活性的两个关键因素。

要点二：

具有优异偏振效应的纳米团簇超晶已被开发为一种新型的偏振开关。改研究工作的发现扩展了对具有非手性结构和非手性结晶点群的金属纳米团簇的基本理解和潜在应用。打破了晶体的光学活性只存在于手性纳米材料或特定点群中的固有模式，为非手性纳米团簇或其他材料的光学活性研究开辟了新的可能性。

图1：AuCu₁₄-TPP的结构解剖。(A) AuCu₈ 内核；(B) CuS₂P 基序; (C) AuCu₁₄-TPP 的总框架。(D) CuS₂P基序显示了AuCu₁₄-TPP纳米团簇的各向异性。（E）非手性空间群 P1 中的中心对称 AuCu₁₄-TPP 纳米团簇。(F H) 分别从晶体 a、b 和 c 轴观察的纳米团簇的堆积。

图2：验证 AuCu₁₄-TPP 的发射极化。(A)怀疑的CPL光谱和(B) AuCu₁₄-TPP在无定形粉末(黑线)、溶液(粉色线)和晶体(其他线)中的光谱。(C) AuCu₁₄-TPP超晶体经过线性偏振器后的PL光谱(插图:不同线性偏振器旋转角度下的最大PL强度)。(D)通过线性偏振器后最大PL波长的变化。(E) AuCu₁₄-TPP超晶体使用QWP和线性偏振器后的PL光谱。(F) 超晶体不同方向的不同 PL 波长。

图4：AuCu₁₄-TPP超晶体偏振开关测试。(A)实验光路设置示意图。(B, C)光路的直方向(B，方向1)和垂直方向(C，方向2)的光功率。

参考文献

Hao Li, Fei Song, Desheng Zhu, Yongbo Song, Chuanjun Zhou, Feng Ke, Liang Lu, Xi Kang,*and Manzhou Zhu*. Optical Activity from Anisotropic-Nanocluster-Assembled Supercrystals in Achiral Crystallographic Point Groups. J. Am. Chem. Soc. 2022. https://doi.org/10.1021/jacs.1c12352