手性钙钛矿材料因其多样的化学、电子结构以及优异的光电性能，在智能光电、自旋电子学材料和器件等领域具有巨大的应用前景。通常，手性钙钛矿材料中的手性信号非常微弱，在常温可见光波段等环境中运用常规检测方法难以探测。
近日深圳大学陈宇助理教授团队和湖南师范大学周新星副教授团队在Nanophotonics发表最新文章，首次提出利用光子自旋霍尔效应结合弱测量技术，实现了更普适环境中混合钙钛矿纳米晶体弱手性的高精度实验探测。并通过探测不同粒径分子之间手性的微弱差异，展现了光子自旋霍尔效应在手性分子粒径分辨上的能力。研究结果表明，光子自旋霍尔效应与弱测量技术相结合，可弥补室温下在可见光区域识别混合钙钛矿纳米晶体弱手性的不足，促进了光子自旋霍尔效应在精密测量等应用中的发展。
图1 弱测量实验与结果
2. 研究背景
天然材料中普遍存在手性，其在生物医学、光电信息材料等领域具有潜在的应用价值。人们通常采用圆二色谱与拉曼光学活性谱等方法来对手性进行表征。然而以上两种方法只适用于手性信号相对较强的情况，且对测量环境的依赖性较高。而自然界中手性材料的手性信号普遍较弱，因此简便、高效且更普适的弱手性的探测方法亟待提出。光子自旋霍尔效应表现为当光束在材料界面发生反射与折射时所产生的基于光子自旋态的分裂现象，其对于物理系统中结构参数的变化非常敏感，这为弱手性探测的提供了新的思路。
3. 创新研究
图2 不同粒径包覆条件下NEA-coated FAPbBr3 NCs的手性探测结果
4. 应用与展望
研究团队提出的光子自旋霍尔效应探测手性钙钛矿中弱手性信号的新方法，是一种普适、高效、可广泛应用于多领域的低成本手性探测手段。特别是光子自旋霍尔效应在区分手性和手性材料粒径上的优异性能，使其在药物检测、污水处理、光学材料加工等领域有着广阔的应用前景。
该研究以“Experimental demonstration of the photonic spin Hall effect for weak chirality enhancement in hybrid perovskite nanocrystals”为题在线发表在Nanophotonics。
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