手性指一个物体不能与其镜像相重合。手性现象在自然界中广泛存在，是自然界的基本属性。将具有手性特征的手性分子插入到有机-无机杂化钙钛矿结构框架中，可以得到手性杂化钙钛矿。手性钙钛矿结合了钙钛矿材料和手性材料各自独特性能，在3D显示、光学信息处理、量子光学、生物探测、自旋电子等方面具有重要的应用价值。最近，南京工业大学数理科学学院张军然副教授基于二维手性钙钛矿纳米片，在异质结设计组装、光电探测等方面取得了一系列研究进展。

进展一：基于手性钙钛矿异质结的光电探测器

通过范德华异质结设计组装，构筑了新型的手性钙钛矿/黑磷堆垛结构。通过制备光电探测器件和性能测试发现，与单独黑磷相比，异质结的电学和光电性能得到明显提升，包括载流子迁移率、响应率、偏振敏感性等。其中，异质结的光响应和光增益提高了一个数量级。这是由于光照下的钙钛矿为黑磷提供了大量的载流子注入，改变了其转移、分离、输运、复合等过程。此外，通过一个简单的异质结，可以集成线偏振光和圆偏振光的双重检测功能。该工作对基于二维钙钛矿材料的光电应用具有重大意义。

以上工作以“Enhanced photodetector performance of black phosphorus by interfacing with chiral perovskite”为题发表于Nano Research期刊（影响因子8.897）。我院张军然副教授为该论文的第一通讯作者。

文章链接：https://ssl1230a75e822c6f3334851117f8769a30e1c.vpn.njtech.edu.cn/10.1007/s12274-022-4378-3

图1 基于手性钙钛矿的光电探测器件的优异性能。

进展二：非手性钙钛矿中的圆偏振光特性

非手性钙钛矿具有种类丰富、高发光效率、带隙易调谐等特点。我们通过一种简单、普适、有效的方法在非手性钙钛矿中实现了强的圆偏振光(CPL)发射和灵敏的CPL探测功能。通过构筑手性/非手性钙钛矿异质结，利用界面自旋极化载流子传输，使手性钙钛矿的CPL特性转移到非手性钙钛矿。而且，非手性钙钛矿中的室温CPL偏振度比手性钙钛矿高一个数量级。另外，通过改变非手性钙钛矿的化学组分、温度、激光等条件，可以实现对非手性钙钛矿CPL特性的多维度调控。理论上，我们可以通过这种方法在任意的非手性钙钛矿中实现CPL特性。该工作对钙钛矿中CPL特性的应用具有重要意义。

以上工作以“Stimulating and Manipulating Robust Circularly Polarized Photoluminescence in Achiral Hybrid Perovskites”为题发表在Nano Letters期刊。我院张军然副教授为该论文的共同第一作者。

文章链接：https://ssl1230a75e822c6f3334851117f8769a30e1c.vpn.njtech.edu.cn/10.1021/acs.nanolett.2c00482

图2 通过简单的异质组装，在非手性钙钛矿中实现CPL特性。

进展三：手性钙钛矿结构维度与光电特性综述

基于手性钙钛矿的独特优势，根据有机、无机组分的空间分布，我们以手性钙钛矿的结构维度为切入点，综述了一维、二维和三维手性钙钛矿的晶格结构、光学和光电特性，包括手性钙钛矿的圆二色性和CPL特性，以及在CPL激发下的光电流、光响应、光电探测等性能。讨论了基于二维手性钙钛矿异质结的光学和光电特性。最后，对手性钙钛矿发展过程中面临的问题和挑战进行了总结，并对未来发展方向进行展望。

以上综述工作以“Structural dimensions and optoelectronic properties of chiral perovskites（手性钙钛矿的结构维度与光电特性）”为题发表在Chinese Journal of Inorganic Chemistry（无机化学学报）期刊（SCI收录）。我院张军然副教授为该文章的第一通讯作者。

图3 手性钙钛矿的晶体结构和优异特性。

以上工作均与先进材料研究院王琳教授合作发表，并得到了国家自然科学基金项目和江苏省自然科学基金项目的支持。

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