中科院化學所在低維有機光子學元件合作研究中取得重要進展

納米光子學主要研究如何在微納米尺度上對光子運動進行操縱、調(diào)節(jié)和控制，在未來信號傳播和信息處理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

中國科學院化學研究所光化學重點實驗室的研究人員近年來在低維有機材料光子學方面進行了系統(tǒng)的研究。在前期對一維有機光波導材料的研究中（Adv. Mater., 2008, 20, 66-665; Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 730-7305），研究人員發(fā)現(xiàn)了有機材料中的Frenkel激子與光子的強耦合作用所形成的激子極化激元（EP）在有機光子學中的作用機制;進而利用三重態(tài)敏化，通過EP傳播過程中的雙向能量轉(zhuǎn)移作用，實現(xiàn)了穩(wěn)定白光輸出的光波導器件（Adv. Mater., 20, 23, 380-384）;進一步利用有機晶體材料中的激子極化激元的超高折射率，實現(xiàn)了雙光子泵浦有機納米線激光器（J. Am. Chem. Soc., 20, 33, 7276-7279）。相關(guān)工作證實了有機低維材料在納米光子學中的巨大潛力，為實現(xiàn)基于低維有機材料的光子學功能元件奠定了基礎(chǔ)。

zui近，在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，科研人員與美國西北大學的Huang Jiaxing教授合作，在前期工作的基礎(chǔ)上，從有機納米線異質(zhì)結(jié)的可控制備入手，利用有機小分子特定的組裝與生長特性，通過液相和氣相兩步法，實現(xiàn)了客體分子DAAQ在主體分子Alq3的一維主干結(jié)構(gòu)上的可控外延生長，從而得到了一維有機分枝型異質(zhì)結(jié)構(gòu)。將有機異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）和光波導性質(zhì)結(jié)合起來，實現(xiàn)了信號可調(diào)制的納米光子路由器。

這些研究結(jié)果為深入研究有機功能分子體系的組裝行為，控制合成功能化有機復(fù)雜微納結(jié)構(gòu)，研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)中光子學的內(nèi)在機制，以及探索光子通訊與運算中需要的各類元器件提供了重要的借鑒。

相關(guān)結(jié)果發(fā)表于近期的《美國化學會志》上（J. Am. Chem. Soc., 202, 34, 2880-2883）。英國*化學會Chemistry World 雜志以Branched organic nanowire heterojunctions 為題，對該項工作作了新聞報道。

中科院化學所在低維有機光子學元件合作研究中取得重要進展http://m.hg1112.cn/st47745