近日,课题组在手性钙钛矿闪烁体方向取得重要进展。相关成果以“Highly Bright and Stable Chiral CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals Scintillators for High-Resolution X-ray Imaging”为题发表在国际权威学术期刊《Nano Letters》。论文第一作者为博士研究生王猛,通讯作者为张继斌研究员和史志锋教授,郑州大学物理学院为第一单位。
近期,展现圆偏振辐射发光(CPRL)特性(具有独特光学旋光度)的手性钙钛矿闪烁体,在解决X射线探测系统中的光串扰问题方面展现出巨大潜力。CPRL的发光特性本质上可最大限度减少相邻像素间的光子泄漏,为实现高分辨率成像提供了直接途径。然而现有手性钙钛矿闪烁体面临双重挑战:在X射线激发下既要实现高辐射发光不对称因子(gRL),又要保持强健的手性光学特性,这限制了其广泛应用。因此,开发兼具高亮度、高稳定性及CPRL特性的手性钙钛矿闪烁体,对推进高分辨率X射线成像至关重要。
鉴于此,课题组提出引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为CPRL增强修饰剂,通过σ–π相互作用将手性配体锚定于手性钙钛矿纳米晶(PeNCs)表面。由此制备的手性PeNCs展现出高达3.13×10-2的gRL值,同时具备接近1的光致发光量子产率及3.10×10-2的光致发光不对称因子(glum),创下手性闪烁体报道中的最高手性光学性能。首次证明,这种高性能手性PeNCs薄膜能有效抑制光学串扰以提升X射线成像质量,为设计具有显著扩展实用性的先进手性PeNCs开辟了新途径。

该项工作得到了国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金等项目的支持。
文章链接:DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c02712