逐步配体氟化的Ag6簇：兼顾高发光效率与低光波导损耗
光波导是集成光子学的核心元件，其性能受光损耗系数（Optical Loss Coefficient, OLC）制约。光损耗主要来自吸收（本征吸收、重吸收、激发态吸收）和散射（折射率不均、结构无序、晶格弛豫等），二者均与发光材料的激发态性质和分子堆积密切相关。然而，高光致发光量子产率（Photoluminescence Quantum Yield, PLQY）通常依赖刚性配体抑制非辐射振动，可能导致堆积松散；柔性配体虽利于降低散射，却导致发光效率降低。因此，如何兼顾高发光效率与低光损耗，成为簇基光波导材料的核心难题。
针对该问题，黑龙江大学许辉教授团队联合苏州大学王雪东教授团队提出逐步配体氟化策略，构建了Ag6(PPT)6、Ag6(FPPT)6和Ag6(2FPPT)6三种原子精确Ag6簇。氟化引入的C–H···F作用使团簇间相互作用由C–H···S主导转变为C–H···F主导，晶体从三斜P–1空间群转变为四方P–421c空间群，分子体积减小、堆积更致密规整、晶格刚性增强（图1）。
图1 Ag6簇的簇间相互作用与晶体学对称性。(a) Ag6簇的堆积结构与簇间C–H···S和C–H···F相互作用。(b) 簇间C–H···S和C–H···F相互作用比例柱状图。(c) Ag6(PPT)6和Ag6(2FPPT)6中的簇核在一个晶胞内的堆积（C2和C4表示旋转轴）。(d) Ag6(2FPPT)6单晶的光学图像。
同时，氟的吸电子效应使低能激发态组成简化并局域化，抑制了激发态结构弛豫与激发态吸收。最终，Ag6(PPT)6、Ag6(FPPT)6和Ag6(2FPPT)6的PLQY从35.66%提升至76.89%和98.67%，非辐射速率常数从6.0×104 s–1降至1.0×103 s–1，光波导的OLC从0.04164 dB μm–1降至0.00760 dB μm–1，并进一步降至0.00365 dB μm–1，同时保持线性偏振发射（图2）。该工作证明配体氟化可协同调控堆积规整性、晶格刚性与激发态行为，为开发高发光效率、低损耗的簇基光波导材料提供合理的分子设计策略。
图2 Ag6簇的光波导表征。(a) Ag6(PPT)6、Ag6(FPPT)6（块状和棒状）以及Ag6(2FPPT)6（块状和棒状）单晶的明场图像、荧光显微照片以及激光激发下的照片。(b) Ag6(2FPPT)6单晶在局部激发下的光波导测量（“R”为光损耗系数，单位为dB μm⁻1）。(c) Ag6(2FPPT)6晶体的光致发光强度随偏振片旋转角的变化。(d) Ag6簇关键要素的雷达图（ρcalcd：计算密度，Δλstokes：斯托克斯位移）。
Integrating Rigidity and Regular Packing in Ag6 Clusters via Ligand Fluorination: Towards High-Efficiency Low-Loss Optical Waveguiding
Yi-Peng Zhang, Lin-Qing Qiu, Shuo Chen*, Qiang Lv, Xue-Dong Wang*, and Hui Xu*
Angewandte Chemie International Edition