碘化铜团簇中激发态的反转可实现100%激子辐射
近日，黑龙江大学许辉教授团队在团簇的发光二极管（CLED）领域取得重要进展。通过增强供体-受体（D-A）相互作用并增强配体内电荷转移（LCT），从而实现了所需的激发态反转。研究成果以“Excited State Reversal in Copper Iodide Clusters Enables 100% Exciton Radiation”为题，发表于《Nature Communications》。
本工作通过引入强PXZ供体，构建了[PXZDBFDP]2Cu4I4，以展示通过配体工程实现铜簇激发态反转的可行性。与具有较弱LCT效应的D-π-A配体且最低激发态为普通MC中心的[PhPXZDBFDP]2Cu4I4不同，[PXZDBFDP]2Cu4I4由于其配体中强烈的D-A相互作用，展现出反转的激发态序列：低能高辐射LCT特征的S1和T1态与高能非辐射MC态，以及双重发射特性。因此，[PXZDBFDP]2Cu4I4同时实现了辐射加速和猝灭抑制，使其具有高达~90%的ϕPL、超过35%的ηEQE和100%的ηEUE。
结果表明，其完全由LCT引起的单线态（S1）和三线态（T1）激发态的能量低于其Cu4I4参与的激发态。不仅通过非辐射MC态到辐射LCT态的能量转移提高了激发态的利用率，而且还实现了单线态和三线态LCT态分别产生的平衡的双重发射，包括热激活延迟荧光（TADF，52%）和磷光（PH，48%）。
黑龙江大学硕士研究生孟禹杉为第一作者，许辉教授为通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金（22325502、W2412073、92461304、62175060和52273173）和黑龙江省自然科学基金（YQ2022B010）的支持。
Excited State Reversal in Copper Iodide Clusters Enables 100% Exciton Radiation.
Yushan Meng, Jingjing Fei, Chenglin Liu, Yue Xu, Yidan Wang, Jing Zhang, Chunbo Duan, Chunmiao Han, and Hui Xu*.
Nature Communications, 2025.