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近日，成人网站 新型电池物理与技术教育部重点实验室王晓峰教授团队在基于叶绿素衍生物偏振光电探测器研究方面取得重要进展，相关成果以“Chlorosome-Like Chlorophyll Derivative Aggregates Enabling Self-Powered Organic Photodetector with Linear/Circular Polarization Sensitivity”为题发表在国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》上。

人类视觉系统对光偏振态的感知能力有限。与人类相比，蜜蜂、蝴蝶和螳螂虾等生物在其复眼中具有特化的偏振敏感感光细胞，使它们能够探测偏振光电场的矢量方向，从而显著提高导航精度和觅食效率。光电探测器因具有高光学灵敏度，能够高效实时地捕获和分析偏振信息，因此成为偏振光探测的关键技术平台。近年来，受生物偏振视觉启发的仿生偏振敏感光电器件引起了广泛的研究兴趣。目前大多数偏振光电探测器在功能上仍存在局限，通常只能探测线偏振光（linearly polarized light, LPL）或圆偏振光（circularly polarized light, CPL）中的一种，而无法在单个器件中同时探测两者。这一局限性制约了其在复杂光学环境中的多功能适用性，也阻碍了多功能集成器件的发展。

在绿小体中，叶绿素类色素分子仅通过非共价相互作用（如分子间π–π堆积）直接自组装成高度有序的螺旋纳米结构。复合叶绿素的手性超分子组装诱导相邻色素分子之间产生强激子耦合，从而实现高光捕获效率。这些特性为开发基于叶绿素衍生物的偏振有机光电探测器（organic photodetectors, OPDs）奠定了基础。在本研究中，我们采用zinc methyl 3-devinyl-3-hydroxymethyl-pyropheophorbide-a （Chl）作为光活性层，设计并制备了受螳螂虾视觉系统启发的器件，该器件能够同时感知LPL和CPL。尽管Chl的手性性质已有报道，但其在器件构型中的偏振响应特性尚未被探索。我们通过一步旋涂法制备Chl薄膜，在此过程中分子自组装形成高度有序的J-聚集体。这种Chl薄膜对LPL和CPL均表现出各向异性吸收。因此，相应的OPDs在自供电工作模式下成功区分并探测了LPL和CPL。

叶绿素分子自组装结构及其器件偏振光响应特性示意图。

论文第一作者为成人网站 2023级凝聚态物理专业博士研究生孙玉婷，通讯作者为王晓峰教授。该工作得到了国家自然科学基金面上项目的资助。

论文全文链接：

//doi.org/10.1002/lpor.71479