自旋軌道的案例
VASP計算非線性磁矩和磁各向異性能（自旋軌道耦合）小結
計算軌道磁矩
繼續計算，VASP會讀取WA.VECAR 和 CHGCAR將自旋量子化方向（磁場方向）平行于SAXIS方向。
最后可以比較各個方向磁矩時能量的不同。
注意： 第二步使用自洽計算(ICHARG=1)原則上也是可以的，但是初始平行于SAXIS的磁場發生旋轉，直到達到基態，如平行于易磁化軸，但這個過程會很慢且能量變化很小，而且如果收斂標準不是很嚴格的話，自洽計算會在未達到基態就停止。
注意： VASP的輸入輸出的磁矩和類自旋量都會按照這個SAXIS方向，包括INCAR中的
MAGMOM行，OUTCAR和PROCAR.文件中的總磁矩和局域磁矩，WA.VECAR中的類自旋軌道和CHGCAR中的磁性密度。
展開 唐本忠院士團隊Nature Communications：重原子參與的離子-π+相互作用構建純有機室
近年來，科學家們雖然已經合成了一些純有機室溫磷光材料，然而有機化合物大的非輻射速率常數和小的自旋軌道耦合使得高效純有機室溫磷光材料的開發仍極具挑戰。
為了克服有機化合物大的非輻射速率常數和小的自旋軌道耦合，科研工作者已經開發了多種方法獲得純有機室溫磷光，主要包括通過構建晶體、主客體摻雜、構建金屬有機框架等方法抑制三線態電子的非輻射躍遷和通過引入芳香羰基化合物、雜原子和重原子增加自旋軌道耦合。其中，重原子由于具有高核電荷易使磷光分子的電子能級發生交錯，引起或增強磷光分子的自旋軌道耦合作用，促使電子在S1→Tl態之間的系間竄躍(ISC)概率增大，從而有利于增大磷光量子效率，此作用通常被稱為重原子效應。在室溫磷光材料的設計合成中，重原子效應常被用來提高磷光量子效率。尤其是外部重原子效應，由于其無需通過多步化學合成即可被引入到有機發光材料實現磷光發射而備受科學家關注。然而，針對外部重原子效應是如何通過相互作用來施展的關鍵科學問題需要更進一步的研究，且對純有機室溫磷光材料的開發具有重要的指導意義。
2017年，我們首次提出了利用陰離子-π+相互作用來構建新型離子型聚集誘導發光（AIE）材料（TPO-P）（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16974–16979）。受此啟發，我們將該類離子型AIE材料的對陰離子交換為重鹵素陰離子，探索陰離子-π+相互作用是否可以作為一種新途徑來輔助施展外部重原子效應，實現室溫磷光發射，從而構筑純有機室溫磷光材料。研究結果表明，在溶液態時，所有化合物均呈現短壽命的熒光，而在固態時，含有重鹵素離子的TPO-I和TPO-Br則呈現長壽命的磷光，而不含重鹵素離子的化合物僅呈現出熒光性質（圖1）。
圖1.
展開 npj: 2D碳基Dirac材料的設計—基于sp-sp2碳層狀材料的原子模擬
石墨烯因具有自旋軌道耦合（SOC），也首次被確定為量子自旋霍爾（QSH）絕緣體，它能在狄拉克點處打開帶隙。這一發現給人以新的啟發，即研究石墨烯QSH效應有可能實現其在量子計算和自旋電子學方面的應用。盡管人們已在HgTe量子阱中觀察到了QSH效應，但由于石墨烯的SOC強度太小（~1μeV），無法在實驗可實現的溫度范圍內誘導出拓撲絕緣體相。
來自韓國建國大學的Hoonkyung Lee領導的研究小組利用原子模擬進行了系統的結構搜索和幾何優化，以探索和設計能夠容納量子自旋霍爾相的原子級層狀碳材料（2D材料）。從二維sp2-sp2雜化網絡開始，原子模擬提供了31個碳層，這些碳層都具有各種類型無質量的狄拉克錐，同時包括各向同性或各向異性的狄拉克錐，以及共存的具有不同各向異性的不對稱狄拉克錐。此外，他們還發現了21個沒有自旋軌道耦合的狄拉克費米子系統，其中的19個有可能成為量子自旋霍爾絕緣體，卻具有相當大的自旋軌道耦合。這些結果表明利用第一性原理可以預測各種無質量狄拉克錐的碳基系統，同時也為揭示二維材料中實現狄拉克錐提供了可行路線。
該文近期發表于npj Computational Materials 4: 54 (2018)，英文標題與摘要如下，點擊左下角“閱讀原文”可以自由獲取論文PDF。
展開 《自然·材料》重磅：中美合作制備出石墨烯兄弟——單層錫烯！
其中，基于元素錫(Sn)的二維類石墨烯晶體錫烯(Stanene)因其具有很強的電子自旋-軌道耦合，被認為是繼石墨烯后又一種具有優越物理性質的新型量子材料。2013年前后理論物理學家們預言，錫烯中由于pxy軌道具有遠強于pz軌道的自旋軌道耦合效應，因此s-p軌道的能帶反轉可以在布里淵區中心打開數百毫電子伏的巨大能隙；更巧妙的是，由于pxy軌道是平面內的，所以其拓撲性更為魯棒，不易受到襯底和吸附物的影響和破壞。因此，錫烯是一種理想的大能隙二維拓撲絕緣體，有望實現室溫量子自旋霍爾效應，在拓撲電子學器件應用方面具有重要意義。理論同時還預言了錫烯有可能被調控實現拓撲超導態、優越的熱電效應、近室溫的量子反常霍爾效應等新奇特性。過去幾年中，國內外多個研究組在不同的襯底表面制備了單層錫烯，但由于受襯底影響，這些已制備出的錫烯都具有非平面的翹曲結構且均未表現出拓撲物性。如何制備出具有拓撲特性的錫烯，成為二維類石墨烯材料物性研究亟待突破的重要難題。
純平蜂窩結構錫烯的制備和原子尺度形貌圖（1-3）、結構模型（4-5）、理論計算（6）和實驗觀測到的電子能帶結構（7-8）。
經過近三年反復摸索，研究團隊利用低溫分子束外延技術成功制備出了具有拉伸晶格結構的單層錫烯。該研究工作首次發現單層錫烯可以表現出與石墨烯完全一致的平面蜂窩狀結構，其單胞中AB位原子無高度差，形成理想的純平六角蜂窩晶格，為碳基石墨烯家族添加了錫基成員。實驗中觀測到純平錫烯的化學惰性以及缺陷結構，也證實了其與碳基石墨烯具有諸多相似性，有望為平面蜂窩結構的材料提供新的研究平臺。更為重要的是，由于襯底的外延作用，這一純平錫烯的晶格常數高達0.51納米，故存在因晶格拉伸導致的s-p軌道拓撲能帶反轉，即具有拓撲特性。
展開 
Nature Mater. 中科大等在二維材料方面重要進展！
其中，基于元素錫(Sn)的二維類石墨烯晶體錫烯(Stanene)因其具有很強的電子自旋-軌道耦合，被認為是繼石墨烯后又一種具有優越物理性質的新型量子材料。2013年前后理論物理學家們預言，錫烯中由于pxy軌道具有遠強于pz軌道的自旋軌道耦合效應，因此s-p軌道的能帶反轉可以在布里淵區中心打開數百毫電子伏的巨大能隙；更巧妙的是，由于pxy軌道是平面內的，所以其拓撲性更為魯棒，不易受到襯底和吸附物的影響和破壞。因此，錫烯是一種理想的大能隙二維拓撲絕緣體，有望實現室溫量子自旋霍爾效應，在拓撲電子學器件應用方面具有重要的意義。
理論同時還預言了錫烯有可能被調控實現拓撲超導態、優越的熱電效應、近室溫的量子反常霍爾效應等新奇特性。過去幾年中，國內外多個研究組在不同的襯底表面制備了單層錫烯，但由于受襯底影響，這些已制備出的錫烯都具有非平面的翹曲結構且均未表現出拓撲物性。如何制備出具有拓撲特性的錫烯，成為二維類石墨烯材料物性研究亟待突破的重要難題。
經過近三年反復摸索，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心的王兵教授和趙愛迪副教授帶領的實驗研究團隊與清華大學徐勇助理教授、段文暉教授以及美國斯坦福大學張首晟教授合作，利用低溫分子束外延技術成功制備出了具有拉伸晶格結構的單層錫烯。該研究工作首次發現單層錫烯可以表現出與石墨烯完全一致的平面蜂窩狀結構，其單胞中AB位原子無高度差，形成理想的純平六角蜂窩晶格，為碳基石墨烯家族添加了錫基成員。
實驗中觀測到純平錫烯的化學惰性以及缺陷結構，也證實了其與碳基石墨烯具有諸多相似性，有望為平面蜂窩結構的材料提供新的研究平臺。更為重要的是，由于襯底的外延作用，這一純平錫烯的晶格常數高達0.51納米，故存在因晶格拉伸導致的s-p軌道拓撲能帶反轉，即具有拓撲特性。
展開 二維錫烯拓撲材料研究取得重要進展！
其中，基于元素錫(Sn)的二維類石墨烯晶體錫烯(Stanene)因其具有很強的電子自旋-軌道耦合，被認為是繼石墨烯后又一種具有優越物理性質的新型量子材料。2013年前后理論物理學家們預言，錫烯中由于pxy軌道具有遠強于pz軌道的自旋軌道耦合效應，因此s-p軌道的能帶反轉可以在布里淵區中心打開數百毫電子伏的巨大能隙；更巧妙的是，由于pxy軌道是平面內的，所以其拓撲性更為魯棒，不易受到襯底和吸附物的影響和破壞。因此，錫烯是一種理想的大能隙二維拓撲絕緣體，有望實現室溫量子自旋霍爾效應，在拓撲電子學器件應用方面具有重要的意義。理論同時還預言了錫烯有可能被調控實現拓撲超導態、優越的熱電效應、近室溫的量子反常霍爾效應等新奇特性。過去幾年中，國內外多個研究組在不同的襯底表面制備了單層錫烯，但由于受襯底影響，這些已制備出的錫烯都具有非平面的翹曲結構且均未表現出拓撲物性。如何制備出具有拓撲特性的錫烯，成為二維類石墨烯材料物性研究亟待突破的重要難題。
經過近三年反復摸索，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心的王兵教授和趙愛迪副教授帶領的實驗研究團隊與清華大學徐勇助理教授、段文暉教授以及美國斯坦福大學張首晟教授合作，利用低溫分子束外延技術成功制備出了具有拉伸晶格結構的單層錫烯。該研究工作首次發現單層錫烯可以表現出與石墨烯完全一致的平面蜂窩狀結構，其單胞中AB位原子無高度差，形成理想的純平六角蜂窩晶格，為碳基石墨烯家族添加了錫基成員。實驗中觀測到純平錫烯的化學惰性以及缺陷結構，也證實了其與碳基石墨烯具有諸多相似性，有望為平面蜂窩結構的材料提供新的研究平臺。更為重要的是，由于襯底的外延作用，這一純平錫烯的晶格常數高達0.51納米，故存在因晶格拉伸導致的s-p軌道拓撲能帶反轉，即具有拓撲特性。
展開 .: 通過分子自組裝增強超長有機磷光材料的發光效
然而，由于較弱的自旋軌道耦合，較快的三線態非輻射弛豫速度和由于其他未知原因所導致的猝滅因素，純機材料很難獲得超長磷光。目前，科研工作者主要通過兩種方法來獲得有機磷光：一是通過引入芳香羰基化合物、雜原子和重原子增加自旋軌道耦合；二是通過構建晶體、主客體摻雜、構建金屬有機框架等方法抑制三線態電子的非輻射躍遷。盡管近年來無金屬的室溫有機磷光材料取得快速發展，但是兼顧高效率和超長壽命的無金屬有機磷光材料的發展依然存在諸多挑戰。
【成果簡介】
近日，南京工業大學黃維院士和安眾福教授（共同通訊）通過三聚氰胺和芳香羧基在水溶液中的自組裝制備了超長有機磷光材料。通過多種分子間相互作用形成的超分子框架，可以構建剛性很強的三維網絡將原子固定在其中，在有效減少三線態電子非輻射躍遷的同時，促進系間竄越。所獲得超分子有機框架可實現長達1.91秒的發光壽命和24.3%的磷光量子效率。該成果以題為"Simultaneously Enhancing Efficiency and Lifetime of Ultralong Organic Phosphorescence Materials by Molecular Self-assembly"發表在J. Am. Chem. Soc.上。
【圖文導讀】
圖1. 超分子框架的結構設計示意圖
圖2.
展開 皇家墨爾本理工大學&成均館大學Nat. Commun. ：納米片范德華磁性材料Fe3GeTe2的硬磁
例如，將vdW鐵磁金屬材料與具有強自旋-軌道相互作用的vdW金屬堆疊，可以用于設計制造自旋-軌道扭矩器件。然而，為了開發鐵磁vdW材料作為基于vdW異質結構的自旋電子學的基礎材料，具有硬磁相和高剩磁與飽和磁化（MR/MS）比的鐵磁vdW金屬是必不可少的。
本文研究了單晶FGT納米薄片的異常霍爾效應，發現它們的磁性高度依賴于厚度。當厚度減小到小于200nm，形成硬磁相具有大的矯頑力和接近方形的滯后回線。本文提出了一個模型來描述FGT薄片的硬磁行為。這個模型適用于具有強垂直各向異性和方形磁環的其他vdW鐵磁薄膜或納米薄片。
【成果簡介】
二維vdW材料是目前比較熱門的研究領域，多項相關研究表明其具有出色的光學和電學特性。然而，目前有關vdW材料的磁性和其在自旋電子學應用的科研成果仍比較匱乏。近日，澳大利亞皇家墨爾本理工大學的Wang Lan（通訊作者）和韓國成均館大學的Changgu Lee（通訊作者）等人研究了不同厚度的單晶金屬Fe3GeTe2納米片的反常霍爾效應測量。這些納米薄片具有接近方形磁環的單一硬磁相，較大的矯頑力（在2K時，高達550mT），接近200K的居里溫度和極強的垂直磁各向異性。通過臨界性分析，Fe3GeTe2中vdW原子層之間的耦合范圍約為5個vdW原子層。Fe3GeTe2的磁性能突出了其整合到vdW磁異質結構器件中的潛力，為基于這些器件的自旋電子學研究和應用鋪平了道路。相關成果以“Hard magnetic properties in nanoflake van der Waals Fe3GeTe2”為題發表在Nature Communications上。
展開 清華朱靜院士團隊《PNAS》：原子尺度揭示量子階參數！
與此同時，研究者結合理論計算，確定了一系列量子級參數之間的相互作用，包括晶格、電荷、自旋、軌道和晶體場分裂能量等。尤其是，研究者確定了Bi分布是如何導致晶格畸變的，這些畸變是與特定晶格位置上電子結構的變化相耦合的。這些結果表明，這些晶格畸變導致了鐵位的晶體場分裂能和八面體位的軌道簡并度的降低，而反鐵磁自旋順序保持不變，從而有助于增強鉍取代鐵石榴石的磁光響應。亞電子束成像技術和原子尺度光譜學的結合，為揭示多個量子級參數之間隱藏的耦合效應提供了可能性，從而進一步指導了各種復雜功能材料的研究和開發。
圖1 利用STEM-HAADF圖像進行原子結構分析。
圖2 (Bi0.9Lu2.1)Fe5O12不同位點的原子尺度結構和元素分布。
圖3 位點特異性解析EELS和DFT計算揭示了BLIG、LuIG和YIG薄膜中Fe在八面體和四面體位中的鍵長和軌道特征。
圖4 鐵在不同位置的軌道能量和特定位置的磁性分析。
綜上所述，研究表明，除了雙取代鐵石榴石的自旋軌道耦合效應外，還應考慮元素取代對局域原子/電荷/自旋/軌道結構的調制，以進一步理解耦合效應對功能材料性能的影響。通過在原子尺度上協同應用一套先進的電子顯微鏡技術，研究者能夠從實驗上揭示Bi取代的镥鐵石榴石中，Bi取代是如何引發Fe-O八面體的扭曲，導致了強耦合亞鐵磁性鐵原子關鍵電子能級簡并度的提高，并展示了這如何導致能級躍遷的變化，可以解釋增強的磁光學性質。
此外，研究結果顯示了在高分辨率下，協同實驗測量晶格/電荷/自旋/軌道/拓撲序參數的有效性和好處，使人們能夠深入了解多個量子序參數之間隱藏的耦合效應，從而進一步指導了各種復雜功能材料的研究和開發。
展開 牛津大學今日Nature：石墨烯領域獲新突破！納米帶還可以這么玩
對于自旋電子學和量子計算器件來說，石墨烯納米帶的相干操作前景可觀，研究人員已經從理論角度對其磁性邊緣進行了廣泛的研究。然而，納米帶的邊緣不能以原子精度產生，同時石墨烯末端化學性質不穩定，這兩個問題一直阻礙著研究的進展。
【成果簡介】
北京時間2018年5月31日，Nature在線發表了英國牛津大學材料系Lapo Bogani（通訊作者）團隊題為“Magnetic edge states and coherent manipulation of graphene nanoribbons”的文章，通過穩定的自旋軸承基團功能化分子石墨烯納米帶，研究解決了其研究進程中的兩大問題。實驗觀察到預測的非局域磁邊緣狀態，并測試了自旋動力學和自旋-環境相互作用的理論模型。與非石墨化的參考材料相比，能夠清楚地識別自由基功能化石墨烯納米帶的特征行為。研究量化了自旋軌道耦合的參數，定義了相互作用模式，并確定了自旋退相干通道。即使沒有任何優化，自旋相干時間能夠在室溫下的微秒范圍內，實現邊緣和自由基自旋之間的量子反演操作。該課題提供了一種在石墨烯納米帶實驗中測試磁性理論的方法。研究觀察到的相干時間開辟了在量子自旋電子器件中使用磁性納米帶的新里程碑。
【圖文導讀】
圖1. 功能化的石墨烯納米帶
圖2. 靜態光譜和磁性相互作用路徑
圖3. 自旋晶格弛豫和自旋相干時間
圖4. 石墨烯納米帶中的超精細耦合和多旋轉可操作性
文獻鏈接：Magnetic edge states and coherent manipulation of graphene nanoribbons（Nature,2018,DOI: 10.1038/s41586-018-0154-7）
展開 “超級芯片”或在十年內誕生，摩爾定律再續一命！
基于磁電和自旋軌道材料，MESO由原來CMOS中的二進制數表示方式變成了多鐵材料的磁自旋的高、低態。
圖1：MESO邏輯轉導和設備操作
鉍鐵氧化物多鐵材料的單晶體結構。鉍原子（藍色）在立方體的每個面上與氧原子（黃色）形成立方晶格，鐵原子（灰色）位于中心。稍微偏離中心的鐵與氧相互作用形成電偶極子（P），與原子（M）的磁自旋耦合。電場（E）的翻轉也會造成磁矩翻轉。該材料中原子的共同磁自旋對二進制信息0和1進行編碼，并實現信息存儲和邏輯運算。
與CMOS技術相比，MESO具有更優越的轉換能量（10到30倍），更低的開關電壓（5倍）和增強的邏輯密度（5倍）。此外，它的非易失性可實現超低待機功耗，這對現代計算至關重要。這表明，自旋電子邏輯技術可以實現多代計算的發展。
MESO的邏輯運算速度比CMOS高五倍，延續了摩爾定律中對單位面積計算的進步趨勢。
在“自旋電子學”技術下，MESO有望在未來取代目前廣泛使用的CMOS晶體管，“超級芯片”將誕生，可以說，MESO有望為摩爾定律“再續一波”。
未來十年或將應用，
來自中國半導體的壓力也是研發動力
MESO器件的材料最初由加州大學伯克利分校材料科學與工程和物理學教授Ramamoorthy Ramesh于2001年發現，他同時也是這篇論文的資深作者之一。
Ramamoorthy Ramesh認為，未來，全球計算市場有兩大趨勢迫切需要更節能的計算機。
展開 
《PRL》銅基高溫超導電性理論獲進展！
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心凝聚態理論與材料計算重點實驗室胡江平研究員（T06組）與美國波士頓學院汪自強教授、波士頓學院蔣坤博士后和德國維爾茨堡大學吳賢新博士后（物理所博士）合作，通過理論計算發現在Bi2212上的單層CuO2面是一個多軌道引起的全能隙，無節點高溫超導體。首先，密度泛函理論計算表明，CuO2/Bi2212界面上存在著大量的電荷轉移，使得CuO2單層高度過摻雜到3d8Cu3+狀態附近。
在常規銅基超導中，Cu處于3d9Cu2+狀態附近。通常可以通過構建單帶以d_x2-y2為主的Zhang-Rice單態描述CuO2的電學性質。但在3d8Cu3+狀態情況下，Cu的d_x2-y2和d_3z2-r2軌道都變得很重要。通過構建一個eg兩軌道模型發現高度過摻雜CuO2單層存在兩個不同費米面。在布里淵區中心Γ點和邊角M點，分別存在一個電子型費米面（Γ）和一個空穴型費米面（M）。借鑒鐵基超導中S±波配對經驗，CuO2單層同樣也可以得到S±波配對。鑒于自旋自由度和軌道自由度都起重要作用，自旋軌道交換作用會產生具有延展S波配對對稱性，并且能隙與塊體d波能隙可比的無節點超導體[3]。這些結論與清華大學薛其坤院士團隊實驗吻合。這一研究為高度過摻雜區銅基超導，尤其是臭氧環境下過渡金屬氧化物異質結提供新的研究方向。
圖1: 隨著空穴摻雜濃度（xh）的銅基超導示意相圖。圖左邊是在通常塊體中實現的單帶d波超導體，圖右邊是在單層CuO2/Bi2212中實現的雙軌道無節點超導體。插圖顯示它們各自的費米面。
圖2: (a) 單層CuO2原子結構。d_3z2-r2軌道用金色和銀色表示，氧離子用藍色的球表示。(b)密度泛函計算出的單層CuO2能帶結構。
展開 Science：通過電子隧穿在2D范德華晶體絕緣體中探測磁性
【小結】
該團隊的器件是“雙自旋濾波器”的一個例子，其中具有去耦磁層的磁隧道勢壘被用作磁存儲器，克服了以前的雙自旋濾波器的限制，這是由于原子級范圍內的磁層的獨特解耦德瓦爾斯差距，這種去耦提供了CrI3磁化狀態的電讀數，沒有額外的鐵磁傳感器層，使得能夠檢測分層磁絕緣體上的自旋軌道轉矩，需要進一步的研究來理解這些器件中的電子磁偶極耦合，并有可能研究蜂窩狀鐵磁體中的玻色子拓撲問題。
文獻鏈接：Probing magnetism in 2D van der Waals crystalline insulators via electron tunneling（Science,2018, DOI: 10.1126/science.aar3617）
展開 降維超導、堆砌如花
最直接的假設自然是：非中心對稱的堆疊結構和強的自旋-軌道耦合可能是這種反常行為最可能的內在起源。原因可能源于、但不限于以下幾點：
(1) 很多理論和實驗工作已確認，非中心對稱的晶體結構和強自旋-軌道耦合其實是一對冤家。它們相遇之后，很可能引發自旋三重態分量的出現。此時，形成庫柏對的兩個電子自旋同向，因此對外加磁場具有超乎尋常的承受力。重堆垛的 TaS2 樣品中恰好有上述這對冤家參與。
(2) 作為對比，筆者還研究了堆垛結構的 MoS2。我們同樣觀察到類似行為，但是反常的程度相對較弱。注意到，4d 金屬 Mo 的自旋軌道耦合恰比 5d 金屬 Ta 的弱，因此看上去很是合情合理。
通過上述梳理，我們能夠定性地理解此處的“妖”乃自旋三重態。同時，我們注意到材料微結構中存在小角度的褶皺，可能對角度依賴的測量造成影響。為此，我們對 GL 模型進行了升級改造，使其能夠反映出這些褶皺的影響。在磁場方向遠離樣品表面的情況下，這一擴展的GL 模型較好反映了實驗事實，因此目前尚不能排除這種可能性的存在。這一工作最近發表于npj Quantum Materials 上[ Y. H. Ma et al, Unusual evolution of Bc2 and Tc with inclined fields in restacked TaS2 nanosheets, npj Quantum Materials 3, 34 (2018)]，在此不再贅述。如有感興趣的看君，可點擊本文底部的“閱讀原文” 御覽詳細的數據與討論。
5. 討論與展望
超導物理與材料，可能是凝聚態物理中最醉心于追求基態與本征性質的領域。超導人小心翼翼地侍候著銅基、鐵基等這些超導體系，追求高質量樣品，生怕引進去什么缺陷而破壞了其中的各種對稱性。
展開 南京郵電大學黃維院士和陳潤鋒教授課題組：動態共振有機長余輝材料
有機長余輝材料由于較弱的自旋軌道耦合，較低的系間竄越速率和較快的非輻射躍遷，嚴重的降低了有機長余輝材料的發光壽命和效率。
【成果簡介】
南京郵電大學的黃維院士和陳潤鋒教授課題組（共同通訊）繼2015年首次報道有機長余輝材料（Nat. Mater. 2015, 14, 685）之后，利用共振結構獨特的動態自適應性，有效地調整自身結構，從而實現對材料的基態、激發態能級以及躍遷成份的調控，開發了兩種具有N-P=O/N-P=S結構的新型長余輝材料。通過理論計算研究表明，與具有N-P結構的分子相比，基于N-P=O/N-P=S共振結構的分子具有可調節的單線態—三線態能級，可有效地減小實時的單線態—三線態能級差（Real-time ΔEST）以及動態可調的躍遷成份，因此具有更多的系間竄越通道以及顯著增強的自選軌道耦合效應，可有效地促進系間竄越（Intersystem Crossing, ISC）的發生，從而獲得高的三線態激子濃度。其次，利用分子中引入的相對平面的共軛結構，構筑有效的H聚集（H-aggregates），穩定高度活潑的三線態激子，繼而實現高的余輝發光效率以及長的發光壽命。開發的余輝材料最長壽命為0.67 s，系間竄越速率高達107 s-1，發光效率為4.0%，這一結果突破了余輝材料壽命和效率不能同時提高的矛盾問題。這一成果近期發表在Advanced Materials (10.1002/adma.201803856)上，并被選為當期的內封面，文章的第一作者是南京郵電大學博士畢業生陶冶。
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