暨南大学融媒体中心讯 近日，暨南大学物理与光电工程学院（理工学院）光波导混合集成与微纳光电器件团队，由关贺元教授、杨铁锋副教授以及卢惠辉教授领衔，本科生刘昌睿作为第一作者，暨南大学作为唯一通讯单位，在手性光探测领域取得了重大研究进展，并成功发表题为“Pyro-Phototronic Circularly Polarized Light Detection Based on Deuterated L-alanine Doped Triglycine Sulfate’s Bulk Photovoltaic Effect”的学术论文。该成果已被光学工程学科的高水平期刊Laser & Photonics Reviews正式收录。这是手性光电探测领域的重要突破，充分展示了团队在光电器件领域的深厚研究实力和卓越创新能力，对推动该领域的发展具有重要意义。
图1. DLATGS晶体的手性机理
手性光探测器是目前科研热点和难点，集成化的左右旋光识别器件对于生物结构探测、光通信、量子光学计算等领域有着极大的应用价值。目前的手性探测器备选方案少、实现难度大，且手性探测方案局限于手性钙钛矿、人工微结构以及有机异质结等体系。基于团队前期在偏振探测领域的积累（Laser & Photonics Reviews, 2023, 2300286，封面论文；Research, 2023; 6: 0199），研究团队首次对热释电晶体DLATGS（氘化L-丙氨酸掺杂硫酸三甘肽）进行了手性方面的研究，这也是国内团队首次在这种海外禁运晶体上实现突破性进展。团队对晶体进行相关的表征和测试，发现晶体内部手性结构以及其对旋光的敏感性，通过将晶体器件化并探索光电响应特性，表征出了其明显的四阶段型热释电-体光伏耦合响应。由于体光伏效应本身的载流子分离机制与光的电矢量方向密切相关，通过结合线性体光伏理论（LBPV）和圆形体光伏理论（CBPV），能够实现同时对左右旋光以及不同的偏振态进行检测，器件同时表现出了不俗的性能，能够达到3.86的偏振比和0.52的各项异性因子，领先于大多数的同类器件。
图2. 手性探测和多偏振态检测示意图
该研究不仅为手性探测器件提供了新思路，同时标志着采用热释电结合手性机理来实现复杂偏振探测的新里程。该研究得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、国家重大专项、广东省自然科学杰出青年基金、广东省国际合作项目和暨南大学等项目大力支持。
论文信息：
题目：Pyro-Phototronic Circularly Polarized Light Detection Based on Deuterated L-alanine Doped Triglycine Sulfate’s Bulk Photovoltaic Effect
作者：Changrui Liu, Tiefeng Yang, Manyan Xie, Zhigang He, Hanrong Xie, Yuming Wei, Deqiang Geng, Heyuan Guan, Huihui Lu
期刊：Laser & Photonics Reviews
DOI: 10.1002/lpor.202400527
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400527
责编：苏倩怡