Nat. Rev. Chem.：用手性金属卤化物半导体控制光、自旋和电荷

芣苢

2022-07-04

功能材料的结构不对称性与光电特性之间的关系是一个活跃的研究领域。电荷通过定向手性介质的移动取决于电荷的自旋构型，并且此类系统可用于控制没有磁性成分的自旋群体——称为手性诱导自旋选择性 (CISS) 效应。CISS主要研究手性有机分子及其组装体。半导体是非磁性扩展系统，可以控制电荷传输以及光的吸收和发射。因此，将手性引入半导体将能够在没有磁性元件的情况下控制电荷、自旋和光。手性金属卤化物半导体 (MHSs) 是杂化有机-无机材料，它结合了小手性有机分子和无机半导体的特性。手性MHSs中CISS的报道使我们对CISS的理解和自旋相关光电特性的实现取得了突破。近日，美国国家可再生能源实验室Matthew C. Beard，香港科技大学Haipeng Lu等总结了手性 MHSs 的化学和结构多样性，强调关键的结构-手性活性关系以及 CISS 效应的证明。

本文要点：

1）作者首先对手性 MHSs 的类型进行分类，并简要概述手性 MHSs 的发现和发展。

2）然后，作者描述了手性 MHSs 的化学和结构多样性，并讨论了控制有机和无机二级单元之间手性通信的特征，以及这影响手性特性和自旋选择性的方式。

3）作者强调报告不对称因素的重要性，并强调对结构和不对称因素之间关键关系的理解如何能够提供对手性转移机制的理解。

4）随后，作者评估了当前对 CISS 启用的手性 MHSs 中自旋相关电荷传输的理解，然后总结了基于这些系统的光自旋电子器件。

5）最后，作者就该领域的挑战和未来方向提出了看法。

Haipeng Lu, et al. Control of light, spin and charge with chiral metal halide semiconductors. Nat. Rev. Chem., 2022

DOI: 10.1038/s41570-022-00399-1

https://www.nature.com/articles/s41570-022-00399-1