课题组的研究方向为:
光电功能(手性)纳米/亚纳米材料,材料体系包括钙钛矿材料、半导体材料等。
研究内容主要包括:
1. 纳米/亚纳米材料的可控(精准)合成与组装:合成方法、调控机理研究;
2. 纳米/亚纳米材料的光电性质、手性性质及其光电器件(非偏/线偏/圆偏/自旋光电器件)。
*光电功能纳米材料:是一类具有独特光电性质的材料,由于尺寸效应、表面效应和量子限域效应,展现出特殊的化学和物理特性,从而备受关注。光电功能纳米材料的种类繁多,从维度特征上包括量子点、纳米线、二维材料等。通过精确调控纳米材料及其组装体的组分、结构、尺寸、形状和表面,可以实现对其性质的调控,在信息、能源、生命等多个领域发挥着越来越重要的作用。
** 亚纳米材料:尺寸范围位于原子/分子与常规纳米晶体之间的过渡区间,特征尺度在原子至2个晶胞范围,因此根据物质结构晶胞的大小,其特征尺度通常处于1纳米内,有时也处于2纳米内。在亚纳米尺度上对材料结构进行精确控制,并深入研究其结构与性能之间的关系,有助于我们从本质上理解材料在从原子/分子尺度向介观尺度演变过程中化学和物理性质的变化,例如其组装体的亚纳米线的类聚合物特性、在表面配位与表面原子重排的作用下稳定的亚稳态相、特殊的电子特性、手性结构与性质的演化等。
***手性纳米/亚纳米材料: 在化学中,如果一个分子或纳米结构不能通过旋转和平移的任何组合与其镜像重合,则称该物质具有手性结构。如何精准合成具有手性结构的无机功能材料,赋予其可设计、可调控的手性性质,是手性材料研究领域最核心的问题和挑战之一。发展高效、普适、可控制备手性无机材料的化学合成方法,是处于基础地位的关键性技术;对手性结构和性质产生、演变和传递机理的理解,则是重要的科学核心问题。手性材料的设计、合成及调控方法与纳米合成技术密不可分:一方面,手性材料的特征手性结构构筑单元处于原子、分子、晶胞、超晶胞至微纳尺度;另一方面,处于亚纳米-纳米尺度的材料,在至少一个维度上偏离了无限周期晶体结构,其结构不对称性远超宏观晶体,具有表面、形貌以及组装的手性可设计性和可调控性。因此,基于从原子、分子出发的至下而上的合成途径,研究手性纳米材料的形核、生长与组装,对于阐明材料手性的形成、演化、增强、传递等过程的机理,开辟了一条不受限于宏观晶体Sohncke空间群限制而通往手性的特殊途径。纳米手性材料及其手性/非手性构筑单元间的相互作用,将导致独特的生长、组装或聚集机制。对此进行针对性的设计,将成为从亚纳米-纳米结构层面构建丰富的本征手性结构和材料的解决方案。