手性纳米晶体（Chiral Nanocrystals）因其独特的光学特性，在圆偏振光探测器、自旋发光二极管、生物成像、量子计算和自旋电子学等领域具有广泛应用。然而，目前的局限在于传统半导体纳米晶体的手性吸收不对称因子较低，通常在10-5到10-3之间。虽然通过手性结构或组装可以将不对称因子提高到10-2，但其复杂的合成条件和较高的成本限制了其广泛应用。
香港科技大学Jonathan E. Halpert研究团队开发了一种创新的手性AgBiS2纳米晶体。通过液相配体交换策略，在AgBiS2表面引入手性分子半胱氨酸，观察到在近紫外范围内的强圆二色性信号，g因子达到1×10-2，为目前最高之一。结合TD-DFT和实验结果，证明手性配体与纳米晶体间的电子转移以及配体引起的晶格扭曲共同作用，产生了强圆二色性。此外，该研究还制造了首个AgBiS2自旋电子器件，实现了超过86%的自旋极化效率。此项工作表明，通过液相配体交换工程，可以在AgBiS2纳米晶体中实现强电子转移和晶格扭曲，从而产生显著的圆二色性和自旋选择性。此工作为开发高性能手性纳米晶提供了一种有效策略。
相关研究论文“Intense Circular Dichroism and Spin Selectivity inAgBiS2 Nanocrystals by Chiral Ligand Exchange”发表在《Advanced Materials》期刊。本文的第一作者为香港科技大学博士生丁鹏博，共同第一作者为香港科技大学陈德璋博士和香港大学Mohsen Tamtaji博士。通讯作者为Jonathan E. Halpert教授，香港城市大学Andrey Rogach教授，香港大学Guanhua Chen教授和南方科技大学郭亮教授。
P. Ding, D. Chen, M. Tamtaji, S. Hu, M. Qammar, P. K. Ko, A. A. Sergeev, B. Zou, B. Tang, K. S. Wong, L. Guo, G. Chen, A. L. Rogach, J. E. Halpert, Intense Circular Dichroism and Spin Selectivity in AgBiS2 Nanocrystals by Chiral Ligand Exchange. Adv. Mater. 2024, 2410087.
https://doi.org/10.1002/adma.202410087
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