a) Méthode physique. b) Luminescence à polarisation circulaire. Crédit :Yongjing Deng, Mengzhu Wang, Yanling Zhuang, Shujuan Liu, Wei Huang, Qiang Zhao
La lumière polarisée circulairement présente des applications prometteuses dans les futurs écrans et technologies photoniques. Traditionnellement, la lumière polarisée circulairement est convertie de la lumière non polarisée par le polariseur linéaire et la lame quart d'onde. Au cours de ce processus indirectement physique, au moins 50% de l'énergie sera perdue. La luminescence à polarisation circulaire (CPL) à partir de luminophores chiraux offre une approche idéale pour générer directement de la lumière à polarisation circulaire, dans lequel la perte d'énergie induite par un filtre polarisé peut être réduite. Parmi divers luminophores chiraux, les micro-/nano-structures organiques ont attiré une attention croissante en raison de l'efficacité quantique élevée et du facteur de dissymétrie de luminescence (glum).
Dans un nouvel article publié dans Lumière :science et applications , Des scientifiques chinois de l'Université des postes et télécommunications de Nanjing (NUPT) ont résumé les derniers progrès des micro-/nano-structures organiques CPL-actives.
Cette revue a exposé les principes de conception des micro-/nano-structures organiques CPL-actives du point de vue de la construction de la micro-/nano-structure et de l'introduction de la chiralité, et quelques micro-/nano-structures organiques typiques avec une activité CPL ont été présentées en détail, y compris l'auto-assemblage de petites molécules et de polymères -conjugués, et l'auto-assemblage sur des architectures micro/nanoscale.
La formation de micro-/nano-structures organiques est entraînée par des interactions intermoléculaires non covalentes, qui est dynamique et sensible aux stimuli externes. Dans cette revue, ils ont discuté des stimuli externes qui peuvent réguler les performances du CPL, y compris les solvants, PH, ions métalliques, force mécanique, et la température.
a) Diodes électroluminescentes organiques à polarisation circulaire. b) Traitement optique de l'information. c) Détection chimique et biologique. Crédit :Yongjing Deng, Mengzhu Wang, Yanling Zhuang, Shujuan Liu, Wei Huang, Qiang Zhao
Les applications potentielles ont également été discutées :
1. Dans une diode électroluminescente organique conventionnelle (OLED), il est généralement nécessaire d'utiliser un polariseur circulaire pour réduire la réflectivité du milieu environnant. Ainsi, seule la moitié de la lumière émise peut atteindre les yeux, causant une grande perte de luminosité et d'efficacité énergétique. L'OLED à base de matériaux actifs CPL peut émettre directement une lumière polarisée circulairement avec la même maniabilité que le polariseur circulaire, réduire la perte d'énergie.
2. Dans les domaines de l'enregistrement optique des informations et du cryptage, les matériaux avec une activité CPL peuvent atteindre une densité de stockage et une sécurité plus élevées grâce à la fois aux signaux optiques et aux signaux chiraux.
3. Par rapport à d'autres technologies de détection optique, la détection basée sur des matériaux actifs CPL peut éliminer les interférences de la fluorescence de fond et de la lumière non polarisée, offrant une sensibilité et une résolution plus élevées.
Par ailleurs, efficacité quantique asymétrique (φa), un nouvel indicateur, a été proposé pour évaluer la performance globale des matériaux CPL-actifs, qui a été défini comme le rapport entre l'intensité lumineuse CPL gauche ou droite et l'intensité lumineuse incidente. Le φa peut refléter intuitivement le degré de perte d'énergie, et le plus grand φa représente la plus faible perte d'énergie.
Cette revue fournit une compréhension de la relation entre les conceptions moléculaires, structures d'assemblage, et propriétés chiroptiques, et fournira un guide pour la conception d'excellents matériaux CPL-actifs. On espère que cette revue encouragera plus de chercheurs à explorer ce domaine de recherche émergent et en développement rapide.
