化学化工学院在有机低维光子学材料的精准构筑领域研究取得重要进展

近日，化学化工学院功能材料研究所蔺红桃教授在有机低维光子学材料的精准构筑方面取得重要研究进展。

有机半导体晶体材料在有机发光二极管、有机场效应晶体管和有机固态激光器等光电器件中具有广阔的应用前景。具有多功能化的有机晶态多级低维结构的精确构筑对有机纳米光子学的发展至关重要。

由于晶体自组装过程中均匀/异构成核等问题，有机晶态多级低维结构的精确构筑仍面临巨大挑战。同时，微米尺度上的光学信号的精确操纵和传播是超致密电路发展中亟待解决的问题。具有可控弯曲角度的有机分子晶体是集成光电子芯片中至关重要的互连元件，能够精准引导光信号沿预定路径传输，实现高效的光路操控。然而，目前在不破坏弯曲界面结构的前提下，实现分子晶体具有特定几何弯曲特征的定制化方法尚未完全实现。

针对上述问题，蔺红桃等提出一种“分子共晶”普适性策略，通过在分子体系中引入定向电荷转移非共价相互作用来弱化原有作用力，从而触发晶体从滑移态向弯曲态的自发形变转变，成功合成了角度范围在61.8°~85.0°之间的多种自组装弯曲晶体，且未破坏晶体结构完整性。该策略还可用于构建具有2至6个弯曲层级的分层微结构。所制备的弯曲晶体展现出与激发位置相关的各向异性光学特性，可应用于具有可调开关比的光子开关器件。该方法为定制化设计具有精确角度的弯曲晶体提供了通用方法，为芯片级有机光电子器件的结构基础奠定了重要基础。

该工作以“Vectorial noncovalent synthesis of bendable organic crystals through dynamic dislocation”为题发表于Nature Communications。论文第一作者马英鑫为我校2023届硕士毕业生、苏州大学博士生，获得国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生）。蔺红桃教授、首都师范大学付红兵教授和苏州大学王雪东教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-68783-9