圆偏振发光（CPL）因其具有广泛的应用前景而备受关注。发光不对称因子（g_lum）是衡量CPL材料性能的关键指标之一。一般来说，手性有机体系的g_lum值很小，与实际应用相差甚远。因此，寻找一种新的方法来放大有机体系的g_lum值是发展CPL活性材料领域重要的挑战。考虑到金属纳米材料的表面等离子体共振(SPR)效应可以显著地放大手性，通过与等离子体纳米材料的耦合，有望进一步提高有机分子的CPL性能。

图1. 表面等离子体共振增强CPL示意图

近日，我们研究团队发现将手性有机发光分子和非手性银纳米线（AgNWs）组装成有机/无机复合体系（R-OPAn-NPs/AgNWs）后，通过银纳米线表面等离子体共振效应能够使glum值有一个数量级的放大（图1）。在这个过程中，有机小分子R-OPAn在四氢呋喃稀溶液中表现出弱的CPL活性，g_lum值较小（2.1 × 10^-4）。在乙醇中组装成纳米组装体后，由于在组装体中产生手性诱导的轨道角动量（OAM），使得CPL活性微弱放大（3.6 × 10^-4）。随着银纳米线的加入形成有机/无机复合体系后，组装体的glum可以进一步放大一个数量级。

图2. （a）不同外加磁场下R-OPAn-NPs和R-OPAn-NPs/AgNWs复合材料的发光不对称因子g_lum。（b）银纳米线等离子体增强R-OPAn-NPs中自旋轨道相互作用示意图

随后，我们研究发现通过外加磁场对R-OPAn-NPs/AgNWs的CPL活性有显著影响（图2），这些结果表明等离子体增强有机分子圆偏振发光是由于等离子体放大了组装体系的自旋轨道相互作用（SOI）。我们认为，基于自旋轨道相互作用的等离子体共振效应为增强圆偏振发光活性提供了新的研究视角，这有利于开发一种新型圆偏振发光材料。

文章发表在Nanoscale, 2020, 12, 19760