暨南大學融媒體中心訊 近日，暨南大學物理與光電工程學院（理工學院）光波導混合集成與微納光電器件團隊，由關賀元教授、楊鐵鋒副教授以及盧惠輝教授領銜，本科生劉昌睿作為第一作者，暨南大學作為唯一通訊單位，在手性光探測領域取得了重大研究進展，并成功發表題為“Pyro-Phototronic Circularly Polarized Light Detection Based on Deuterated L-alanine Doped Triglycine Sulfate’s Bulk Photovoltaic Effect”的學術論文。該成果已被光學工程學科的高水平期刊Laser & Photonics Reviews正式收錄。這是手性光電探測領域的重要突破，充分展示了團隊在光電器件領域的深厚研究實力和卓越創新能力，對推動該領域的發展具有重要意義。

圖1. DLATGS晶體的手性機理

手性光探測器是目前科研熱點和難點，集成化的左右旋光識別器件對于生物結構探測、光通信、量子光學計算等領域有著極大的應用價值。目前的手性探測器備選方案少、實現難度大，且手性探測方案局限于手性鈣鈦礦、人工微結構以及有機異質結等體系。基于團隊前期在偏振探測領域的積累（Laser & Photonics Reviews, 2023, 2300286，封面論文；Research, 2023; 6: 0199），研究團隊首次對熱釋電晶體DLATGS（氘化L-丙氨酸摻雜硫酸三甘肽）進行了手性方面的研究，這也是國內團隊首次在這種海外禁運晶體上實現突破性進展。團隊對晶體進行相關的表征和測試，發現晶體內部手性結構以及其對旋光的敏感性，通過將晶體器件化并探索光電響應特性，表征出了其明顯的四階段型熱釋電-體光伏耦合響應。由于體光伏效應本身的載流子分離機制與光的電矢量方向密切相關，通過結合線性體光伏理論（LBPV）和圓形體光伏理論（CBPV），能夠實現同時對左右旋光以及不同的偏振態進行檢測，器件同時表現出了不俗的性能，能夠達到3.86的偏振比和0.52的各項異性因子，領先于大多數的同類器件。

圖2. 手性探測和多偏振態檢測示意圖

該研究不僅為手性探測器件提供了新思路，同時標志著采用熱釋電結合手性機理來實現復雜偏振探測的新里程。該研究得到了國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金、國家重大專項、廣東省自然科學杰出青年基金、廣東省國際合作項目和暨南大學等項目大力支持。

論文信息：

題目：Pyro-Phototronic Circularly Polarized Light Detection Based on Deuterated L-alanine Doped Triglycine Sulfate’s Bulk Photovoltaic Effect

作者：Changrui Liu, Tiefeng Yang, Manyan Xie, Zhigang He, Hanrong Xie, Yuming Wei, Deqiang Geng, Heyuan Guan, Huihui Lu

期刊：Laser & Photonics Reviews

DOI: 10.1002/lpor.202400527

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400527