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在手性杂化钙钛矿（CHPs）中，极化自旋电流的产生和自旋激子复合的调控通过手性诱导的自旋选择性（CISS）效应有望产生圆偏振电致发光（CP-EL），这为开发单结自旋发光二极管（spin-LEDs）开辟了新途径。当前的挑战主要在于平衡器件性能与 CP-EL 的极化程度。此外，蓝色自旋发光二极管尚未完全实现，且缺乏对内部自旋手性光学性质的研究。
本文北京交通大学王恺和梁金鹏等人提出了一种通过合成手性离子液体（CILs）制备天蓝色（≈491 nm）自旋发光二极管的手性转移方法。CILs 一方面通过材料钝化提升了手性光学和电致发光（EL）性能，另一方面实现了高达 0.9717 eV Å 的手性诱导自旋轨道耦合（CISOC）强度，极化寿命超过 1 ns。在环境条件下，实现了约 75% 的极化自旋电流。
该工作解锁了蓝色自旋发光二极管，并进一步构建了自旋手性光学与器件性能之间的关系。
文章亮点总结
手性离子液体的双重功能：通过引入手性离子液体（CILs），不仅实现了钙钛矿材料的钝化，还显著提升了自旋发光二极管的手性光学性能和电致发光效率。
高性能天蓝色自旋发光二极管：优化后的自旋发光二极管在 491 nm 波长下实现了 13.0% 的外部量子效率（EQE）和 0.158 的 CP-EL 不对称因子，展示了其在蓝色发光二极管中的潜力。
自旋极化电流与长寿命极化：通过 CISS 效应，实现了高达 75% 的极化自旋电流，并且极化寿命超过 1 ns，为自旋电子器件的应用提供了新的可能性。
G. Zhang, J. Tang, Y. Li, X. Zhang, L. Jiang, J. Li, X. Wu, X. Zhu, H. Yu, Y. Shi, X. Wang, K. Wang, J. Li, High-Performance Sky-Blue Perovskite Spin-Light Emitting Diodes Due to Chiral Ionic Liquid Implantation and Passivation. Adv. Funct. Mater. 2025, 2503088.
https://doi.org/10.1002/adfm.202503088
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