近日,K云体育官方入口王传奎教授团队在自然指数期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》上发表了题为“Force-Light-Electric Three-Dimensional Dynamic Mechanism of Room Temperature Phosphorescence Materials Under Hydrostatic Pressure”的学术论文。山东师范大学为唯一论文署名单位,博士研究生刘幻玲为第一作者,王传奎教授和范建忠副教授为通讯作者。

未来自适应形变显示技术对核心材料与器件提出了全新的需求,传统机械柔性以及结构柔性很难满足高分辨率、高可靠性自适应形变显示的要求,而兼具力学形变性能和光电功能的本征柔性分子材料可为自适应形变显示提供独特的技术路径。然而,当前研究主要集中于有机室温磷光(RTP)材料的单一维度性能,制约了对多刺激响应特性的全面认知。本研究基于吩噻嗪(PTZO)与三氟甲基(CF3)取代的九种分子,系统研究了静水压(0-6 GPa)下的发光性质与电荷传输性能。首次实现了单分子在"力-光-电"三维性能的统一表征,揭示了分子结构、分子堆积模式、激发态调控与刺激响应特性间的复杂耦合机制。九种分子展现出显著差异的压力诱导响应特性:其中PTZO-2CF3衍生物因具有双CF3基团的强吸电子效应与空间位阻作用,其发射波长与自旋轨道耦合(SOC)常数在压力下呈现单调变化的独特响应行为;所有分子的辐射衰减速率在不同压力下保持稳定,表明压力对分子本征电子结构与跃迁偶极矩影响较弱;而非辐射衰减速率随压力增加而降低,这是由于自由体积减小抑制分子振动所致,从而提升了发光效率。多数研究分子呈现空穴主导的电荷传输特性,且压力下空穴与电子迁移率均增强;而PTZO-H-3F因其较低的电子重组能更利于电子传输,表现出电子主导特性;值得注意的是,PTZO-H-2F在3 GPa压力下表现出双极性传输行为,展现出压力响应型有机发光体的可调控潜力。因此,我们的工作揭示了静水压下"力-光-电"三维动态过程,为设计高性能本征柔性分子材料、推动自适应形变显示技术创新提供了新思路。
以上研究获得国家自然科学基金面上项目和山东省泰山学者项目的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.5c01697